[发明专利]正极集流体、正极极片及电化学装置

说明书

本发明公开了一种正极集流体、正极极片及电化学装置，正极集流体包括支撑层及设置于支撑层上的金属导电层，其中，金属导电层的密度与金属导电层的材料的本征密度的比值大于或等于0.89，金属导电层的材料为铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金中的一种或多种。本发明提供的正极集流体能够同时兼顾较低的重量及较高的电性能，从而能够使电化学装置同时兼顾较高的重量能量密度及电化学性能。

技术领域

本发明属于电化学装置技术领域，尤其涉及一种正极集流体、正极极片及电化学装置。

背景技术

二次电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车及消费类电子产品中。随着二次电池的应用范围不断扩大，大家对二次电池的重量能量密度的要求也越来越高。

为了得到重量能量密度较高的二次电池，通常对二次电池进行如下改进：(1)选择放电比容量高的正极活性材料或负极活性材料；(2)优化二次电池的机械设计，使其重量尽可能轻质化；(3)选择高压实密度的正极极片或负极极片；(4)对二次电池的各部件进行减重。

其中，对集流体的改进通常是选择重量较轻的集流体，例如可以采用打孔集流体或镀有金属层的塑料集流体等。

然而，对于镀有金属层的塑料集流体来说，虽然重量得以减轻，但是带来加工性能及电性能等方面的一些性能劣化，影响极片及电池的性能。要得到性能良好的集流体，还需要很多方面的改进。

为了克服现有技术之不足，特提出本发明。

发明内容

本发明实施例提供一种正极集流体、正极极片及电化学装置，旨在使正极集流体同时兼顾较低的重量及较高的电性能，以使电化学装置同时兼顾较高的重量能量密度及电化学性能。

本发明实施例的第一方面提供一种正极集流体，正极集流体包括：支撑层，在自身厚度方向上包括相对的两个表面；金属导电层，设置于支撑层的两个表面中的至少一者上；其中，金属导电层的密度与金属导电层的材料的本征密度的比值大于或等于0.89，金属导电层的材料为铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金中的一种或多种。

本发明实施例的第二方面提供一种正极极片，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体上的正极活性材料层，其中正极集流体为如本发明实施例第一方面的正极集流体。

本发明实施例的第三方面提供一种电化学装置，电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，其中正极极片为如本发明实施例第二方面的电极极片。

本发明实施例提供的正极集流体，将厚度较小的金属导电层设置于支撑层的至少一个表面，能够显著降低正极集流体的重量，从而显著提高电化学装置的重量能量密度。另外，金属导电层的密度与金属导电层的材料的本征密度的比值大于或等于0.89，且金属导电层的材料为铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金中的一种或多种，在正极集流体的加工及使用等过程中，可以防止厚度较小的金属导电层因拉伸而被破坏、或者因拉伸形变而导致的电阻急剧增大，保证正极集流体具有较高的结构稳定性以及良好的导电和集流的性能，使得电化学装置具有低阻抗、且极化较小，从而使电化学装置兼具较高的电化学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一个实施例提供的正极集流体的结构示意图。

图2示出了本发明另一个实施例提供的正极集流体的结构示意图。

图3示出了本发明另一个实施例提供的正极集流体的结构示意图。

图4示出了本发明另一个实施例提供的正极集流体的结构示意图。