[实用新型]集流体及电池

说明书

本实用新型涉及电池领域，提供一种集流体及电池。集流体包括集流体基体和疏锂层，所述疏锂层位于所述集流体基体的一侧，所述疏锂层设置有多个通孔，所述集流体基体设置有若干沉积槽，每个所述沉积槽均与至少一个所述通孔连通。电池包括集流体，由于集流体包括疏锂层，因此在锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，避免锂枝晶向远离集流体的方向生长以与正极接触造成短路或者穿刺电解液影响电池使用寿命，进而提高电池的使用寿命。

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及电池。

背景技术

锂金属负极理论比容量高，是下一代电池的重要研究方向。然而，锂金属负极的循环性能差，主要原因在于锂离子在负极表面沉积、剥离不均匀，容易形成锂枝晶以导致正负极短路。而采用无负极结构电池，锂金属直接沉积在铜集流体表面，虽然能量密度高，但锂金属沉积在铜集流体的上表面，易于产生锂枝晶，锂枝晶穿刺电解质将影响电池循环寿命。

综上，无论是全结构电池还是无负极电池，均存在锂金属沉积形成锂枝晶导致电池使用寿命较短的情况存在。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种集流体，以解决现有电池中存在锂金属沉积形成锂枝晶导致电池使用寿命较短的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种集流体，包括：集流体基体和疏锂层，所述疏锂层位于所述集流体基体的一侧，所述疏锂层设置有多个通孔，所述集流体基体设置有若干沉积槽，每个所述沉积槽均与至少一个所述通孔连通。

通过采用上述方案，在将上述集流体应用于全结构电池时，上述集流体应用于负极片，将集流体设置有疏锂层的一侧面向正极片。不论是将上述集流体应用于正极片还是负极片，由于在集流体基体上设置有疏锂层，因此在锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，由于锂枝晶在沉积槽内部生长，其生长方向并非朝向正极片，因此减慢了锂枝晶与正极片接触所需时间，也即在一定程度上降低了短路风险。当将上述集流体应用于无负极电池时，上述集流体应用于正极片，由于集流体设置有疏锂层，因此可使得锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，避免锂枝晶穿刺无负极电池中的电解质，从而延长电池使用寿命。

综上，不论将上述集流体应用在全结构电池还是应用在无负极电池，均可提高电池的使用寿命。

在一个实施例中，所述通孔与所述沉积槽的数量相同，一个所述通孔与一个所述沉积槽连通，所述通孔的截面形状与所述沉积槽的截面形状相同。

通过采用上述方案，该种设置方式，使得在进行生产制造过程中，通孔与其相对的沉积槽可在一次切割过程中形成，从而简化了生产制造过程，提高生产制造效率。

在一个实施例中，所述通孔为圆孔。

通过采用上述方案，如此设置，便于使用激光切割方式形成通孔，即在生产制造过程中直接采用激光切割设置有疏锂层的集流体，以在集流体上形成通孔和沉积槽。

在一个实施例中，所述通孔的直径范围为1μm-100μm。

通过采用上述方案，在该范围内，使得锂离子便于穿过通孔进入到沉积槽内，且保证集流体整体结构强度。

在一个实施例中，相邻的两个所述通孔之间的最短距离范围为1μm-50μ m。

通过采用上述方案，在上述距离范围内，可在保证集流体整体结构强度范围内，设置更多通孔，以提高集流体的比容量。

在一个实施例中，所述疏锂层的厚度范围为0.1μm-1μm。

通过采用上述方案，在保证疏锂层的疏锂效果情况下尽量降低疏锂层的厚度，以降低集流体整体体积及重量。