[发明专利]复合集流体、复合极片、电芯、电池单体、电池及用电装置

说明书

本申请涉及一种复合集流体、复合极片、电芯、电池单体、电池及用电装置。该复合集流体包括透气度为50s/100cc～3000s/100cc的聚合物支撑层及孔隙率为10％～95％的导电层。负极导电层及正极导电层分别设于聚合物支撑层的两侧表面上。该复合集流体将负极集流体及正极集流体集为一体，能够减小集流体体积，有利于提升能量密度。且由于选用特定透气度的聚合物支撑层及特定孔隙率的导电层，一方面减小集流体的质量，另一方面电解液中的锂离子能够通过负极集流体有利于降低电池内阻；因而有利于改善锂离子二次电池的内阻、能量密度及循环稳定性。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种复合集流体、复合极片、电芯、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

锂离子二次电池具有高能量密度、高功率密度和循环寿命长等诸多优点，因而在便携式电子设备、新能源车和储能电池等领域受到广泛的关注。

新能源车以及大型储能系统的快速发展，对锂离子二次电池的能量密度提出了更高的要求。

发明内容

鉴于上述需求，本申请提供一种复合集流体、复合极片，具有较好的循环性能，且能够提升锂离子二次电池的能量密度。

此外，还提供采用上述复合集流体或上述复合极片的电芯、电池单体、电池及用电装置。

一方面，本申请提供了一种复合集流体包括：

聚合物支撑层，所述聚合物支撑层的透气度为50s/100cc～3000s/100cc；及

导电层，所述导电层包括负极导电层及正极导电层；

所述负极导电层及所述正极导电层分别设置于所述聚合物支撑层的两侧表面上；所述负极导电层及所述正极导电层的孔隙率各自独立地为10％～95％；

可选地，所述负极导电层及所述正极导电层的孔隙率各自独立地为10％～50％。

本申请实施例中的技术方案中，采用透气度为50s/100cc～3000s/100cc的聚合物支撑层作为基材，在其相背两个表面分别设置孔隙率为10％～95％的正极导电层及负极导电层，得到正极集流体、负极集流体集为一体的复合集流体，因此能够减小集流体体积，有利于提升电池能量密度。由于聚合物支撑层的透气度为50s/100cc～3000s/100cc，且导电层的孔隙率为10％～95％，因此电解液中的离子能够通过复合集流体，有利于减小电池的内阻。

在一些实施例中，所述聚合物支撑层的透气度为50s/100cc～300s/100cc。聚合物支撑层的透气度在上述范围内，使得复合集流体具有较为合适的离子透过率。

在一些实施例中，所述负极导电层的厚度为200nm～3000nm；

和/或，所述正极导电层的厚度为200nm～3000nm。导电层的厚度可根据电池容量调整，上述厚度范围的导电层能够保证复合集流体具有较为合适的电池内阻及导电性能。

在一些实施例中，所述负极导电层和/或所述正极导电层包括：功能层；所述功能层的厚度为200nm～3000nm。功能层的作用是提供导电层合适的导电能力，控制功能层厚度在上述范围内，可提供复合集流体合适的导电性能。

在一些实施例中，所述负极导电层和/或所述正极导电层还包括：制孔过渡层及增厚层中的至少一层；

所述制孔过渡层的厚度为2nm～100nm；所述增厚层的厚度为5nm～300nm。制孔过渡层的作用是形成规律的孔状图案作为模板，以便于形成合适孔隙率的导电层。增厚层的作用是增厚导电层，以提供合适的电阻。根据制孔过渡层及增厚层功能，其厚度可选的设置在上述范围内。

在一些实施例中，所述复合集流体还包括：