[实用新型]集流体、电极极片及锂离子电池

说明书

本实用新型涉及集流体、电极极片及锂离子电池。该集流体包括：金属箔，该金属箔包括相对的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面至少一者包括交替分布的第一区域和第二区域，第一区域为将金属箔腐蚀化处理形成之腐蚀区域，第一区域的面积占第一区域和第二区域面积之和的33％～75％，第一区域分布有多个孔，平均孔径为3μm～20μm；底涂层，形成于第一表面和第二表面至少一者上。本实用新型提供的集流体、电极极片及锂离子电池能够有效且稳定地抑制电芯热失控，改善电芯安全性能，同时兼具良好的电学性能。

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种集流体、电极极片及锂离子电池。

背景技术

随着锂离子电池的广泛应用，其安全性能是消费者非常关注的性能之一，也是非常难解决的问题。目前，在锂离子电池安全性能方面采用的新工艺是，在集流体上涂覆保护材料对集流体进行保护，同时利用保护材料层能够增大短路电阻，降低短路功率，抑制热失控，从而改善锂离子电池的安全性能。

然而，上述在集流体与活性物质材料层之间设置保护材料层的技术方案，只是较大程度上降低了挤压、撞击、被尖锐物体刺穿时造成锂离子电池内部短路的概率，仍然存在导致电芯热失控的风险。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种集流体、电极极片及锂离子电池，能够显著增强底涂层对集流体的安全保护作用，在挤压、撞击、被尖锐物体刺穿时，集流体不会与相反电极接触，从而减少电芯短路发热，有效且稳定地抑制电芯热失控，并在改善锂离子电池安全性能的同时兼具良好的电学性能。

本实用新型实施方式一方面提供一种集流体，包括：金属箔，该金属箔包括相对的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面至少一者包括交替分布的第一区域和第二区域，第一区域为将金属箔腐蚀化处理形成之腐蚀区域，第一区域的面积占第一区域和第二区域面积之和的33％～75％，第一区域分布有多个孔，平均孔径为3μm～20μm；底涂层，形成于第一表面和第二表面至少一者上。

本实用新型实施方式提供的集流体，在金属箔的表面进行局部腐蚀化处理形成多孔结构区域，一方面，使得金属箔的延展率降低，能够减少因尖锐物体刺破电池形成的毛刺，并且使得表面底涂层的延展率大于金属箔的延展率，拉伸时不会露出金属箔；另一方面，底涂时底涂材料能够渗透进入多孔结构中，使得金属箔与底涂层之间有更好的粘结力；因此，底涂层能够更好的保护住金属箔。通过控制多孔区域的腐蚀程度及面积，使金属箔的延展率，以及多孔区域的粗糙度、平均孔直径、孔密度，控制在预定的范围内，用其制成的电芯中，穿钉过程形成的毛刺显著减少，底涂层对金属箔的粘结力显著增强，进而使得底涂层对金属箔起到安全保护作用，金属箔不会与其相反电极接触，改善电芯短路发热，产热显著减少，从而有效且稳定地抑制电芯热失控，100％通过穿钉测试。与此同时能够保证锂离子电池的电学性能。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域和第二区域在金属箔的宽度方向上交替分布。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域及第二区域均呈条形并沿金属箔的长度方向延伸；第一表面和/或第二表面在其宽度方向上的中间位置为第一区域，该第一区域的两侧均分布有第二区域；或者，第一表面和/或第二表面在其宽度方向上包括三个第一区域和两个第二区域相互交替分布。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域的宽度之和为第二区域的宽度之和的78％～300％。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域的表面粗糙度为3μm～10μm。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域的孔密度为100个孔/cm2～200个孔/cm2。

根据本实用新型实施方式的一个方面，第一区域的厚度与第二区域的厚度的比值为25％～80％，第一区域的厚度为3μm～12μm。