[发明专利]一种二次电池集流体及使用该集流体的二次电池

说明书

本申请涉及一种二次电池集流体，集流体表面的全部或部分区域设置有涂覆层，涂覆层中含有聚合物、无机物颗粒和粘结剂，且涂覆层表面和内部均具有微孔。由于涂覆层中含有聚合物和无机物颗粒，能够形成多孔网状结构，在集流体表面起到支撑作用，可以保证集流体的强度。当极耳部分也设置该涂覆层时，可以解决极耳容易断裂的问题，同时避免电池内部因极耳断裂而出现的短路风险。

技术领域

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种二次电池集流体，以及使用该集流体的二次电池。

背景技术

随着消费类的电子产品如笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑等的普及，人们对其电池的要求也越来越高，比如要求电池满足尺寸小、重量轻，以及高容量、长循环和稳定的性能。在二次电池中，锂离子二次电池相对于其它种类的电池来说，其具有较高的能量密度优势，在市场上一直占据主流地位。

但在追求高能量密度的同时，也需要兼顾电池的安全性能。在实际应用过程中，由于电芯内存在金属颗粒或者人为穿刺，容易造成电池短路，短路产生的大量热量，导致电池燃烧甚至爆炸。同时随着集流体厚度逐渐降低，在涂布和/或卷绕过程中，集流体的极耳区容易出现断裂风险，从而增加电芯短路风险。

在目前市场上，通常使用陶瓷等无机颗粒材料涂覆在集流体上，形成涂覆层以提高集流体的安全性能。但涂覆层本身重量较重，会增加电池的内阻，影响电池倍率性能，同时还无法解决集流体的极耳区容易断裂的问题，仍然存在安全风险。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的首要目的在于提供一种二次电池集流体。

本申请的第二目的在于提供使用该二次电池集流体的二次电池。

为实现上述目的，本申请的技术方案如下：

本申请提供了一种二次电池集流体，所述集流体表面的全部或部分区域设置有涂覆层，所述涂覆层中含有聚合物、无机物颗粒和粘结剂，且所述涂覆层表面和内部均具有微孔。

优选地，所述集流体包括集流体本体和与所述集流体本体连接的极耳，所述极耳区域的至少一个表面设置有所述涂覆层。

优选地，在所述集流体本体与所述极耳表面均设置有所述涂覆层。

优选地，所述聚合物为聚合物颗粒或聚合物纤维，所述聚合物颗粒的粒径为0.1～50μm；所述聚合物纤维的直径为100～1500nm。

优选地，所述无机物颗粒的粒径为0.1～50μm。

优选地，所述聚合物和所述无机物颗粒的表面均具有微孔，所述微孔的孔径为5～500nm。

优选地，所述聚合物、无机物颗粒和粘结剂在所述涂覆层中的重量比为(60～80)：(10～30)：(5～15)。

优选地，所述涂覆层的厚度为0.1～50μm，优选0.5～10μm。

优选地，所述涂覆层表面和内部具有微孔的孔径为5～500nm。

优选地，所述聚合物选自聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚芳砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚丙烯、聚对二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯咔唑、聚碳酸酯、聚己内酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚甲基胺中的至少一种。

优选地，所述无机物颗粒选自硅酸盐、碳化物、氧化物和钛酸盐中的至少一种。所述硅酸盐选自硅藻土、硅酸钠、石英中的至少一种。所述碳化物为碳化硅。所述氧化物选自氧化铝、氧化硅、氧化锆和氧化钛中的至少一种。所述钛酸盐为钛酸铝。

优选地，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、羟甲基壳聚糖中的至少一种。