[实用新型]一种正极集流体、正极极片及二次电池

说明书

本申请提供一种正极集流体、正极极片及二次电池，属于锂离子电池技术领域。该正极集流体包括基膜、多层金属铝层和多层氧化铝层。基膜，基膜的至少一表面依次交替重叠设置氧化铝层和金属铝层，金属铝层为多孔结构，氧化铝层两个表面上的两层金属铝层通过氧化铝层上的孔洞导通。该正极集流体，可以增大穿钉实验的通过率，以及提高金属铝层与基膜之间的结合牢度，且电阻率相对较低。

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种正极集流体、正极极片及二次电池。

背景技术

随着锂电池在新能源汽车等领域的广泛应用，其安全问题也越来越受大家关注。电池内部短路则是一类非常危险的情况，通常采用穿钉实验模拟内部短路。对于锂离子电池安全试验而言，穿钉实验较为麻烦，整个电池的能量都会通过这个短路点在短时间内释放(最多会有70％的能量在60s内释放)，会导致短路点的温度在短时间内急剧上升，继而引发连锁反应，导致热失控。穿钉实验是在电池充满电后，用钉子穿过电池中心，当钉子穿过集流体时，会刺破集流体金属层，从而使金属层形成毛刺，导致局部短路，温度急速上升，导致电池燃烧，甚至爆炸。

申请号为201720508539.7的专利文献提供一种集流体，通过设置多孔金属箔的方式来改善电化学储能装置的穿钉通过率，以增加电化学储能装置的安全性能。

实用新型内容

发明人研究发现，由于金属箔为多孔结构，会导致集流体的电阻率增大，降低电流导流效果；且金属箔的致密性差，容易在基膜上脱落。

本申请的目的在于提供一种正极集流体、正极极片及二次电池，可以增大穿钉实验的通过率，以及提高金属铝层与基膜之间的结合牢度，且电阻率相对较低。

第一方面，本申请提供一种正极集流体，包括基膜、多层金属铝层和多层氧化铝层。基膜的至少一表面依次交替重叠设置氧化铝层和金属铝层，金属铝层为多孔结构，氧化铝层两个表面上的两层金属铝层通过氧化铝层上的孔洞导通。

与基膜接触的一层为氧化铝层，可以提高其他层结构(除基膜以外的层结构)与基膜之间的结合牢度。多孔金属铝层和氧化铝层交替设置，在穿钉实验的过程中，铁钉可以沿着金属铝层的孔结构以及氧化铝层的界面处穿过正极集流体，避免形成金属毛刺，减少局部短路现象的发生，提高穿钉通过率。且该交错重叠设置的方式，还可以减小正极集流体的电阻率。

在一种可能的实施方式中，氧化铝层的总厚度为金属铝层总厚度的1％-20％。金属铝层的厚度更厚，氧化铝层的厚度较薄，能够保证正极集流体的电导率。

在一种可能的实施方式中，金属铝层与氧化铝层的总厚度为600-2400nm，金属铝层的层数为10-30层，氧化铝层的层数为10-30层。

可以使穿钉通过率更高，且正极集流体的电阻率更小。

在一种可能的实施方式中，基膜的厚度为2.6-12μm。以便在基膜上形成多层结构。

在一种可能的实施方式中，基膜选自OPP膜、PET膜、PI膜、PS膜、PPS膜、CPP膜、PEN膜、PVC膜、PP膜、PE膜和无纺布膜中的一种。

在一种可能的实施方式中，基膜的两个表面均依次交替重叠设置氧化铝层和金属铝层。两个表面都能够导流，以增加电池的能量密度。

第二方面，本申请提供一种正极极片，包括上述正极集流体以及涂覆于所述正极集流体上的正极活性物质层。

第三方面，本申请提供一种二次电池，包括上述正极极片。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图也属于本申请的保护范围。