[实用新型]一种集流体、极片、电池及其用电设备

说明书

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种集流体、极片、电池及其用电设备，集流体包括基层和绝缘层，绝缘层设置在基层的至少一表面；其中，绝缘层沿其厚度方向设置有N个贯穿孔，且N个贯穿孔连通至基层，N为正整数。本实用新型提供了一种集流体，在集流体表面涂覆具有绝缘性的涂层，并在绝缘层上开设有贯穿绝缘层厚度的贯穿孔，当在绝缘层表面涂覆活性物质时，活性物质填充到贯穿孔中与基层连接，采用这种结构设计，极大地降低了锂离子电池发生集流体接触短路的风险。

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种集流体、极片、电池及其用电设备。

背景技术

随着技术的飞速发展，锂离子电池已广泛应用于生活的各个领域，其安全性问题也越来越受到关注。锂离子电池内部或外部短路产生的大电流和高温极易引起燃烧、爆炸或其他电池安全问题。内部短路存在四种模式，且四种短路模式风险由高到低依次是：阴极集流体-阳极活性材料＞阴极集流体-阳极集流体＞阴极活性材料-阳极活性材料＞阳极集流体-阴极材料。

通过在集流体表面的涂覆保护涂层，可以有效避免三种短路模式发生，是目前常用锂离子电池安全技术方法。但目前的安全涂层材料大多采用导电且不具备延展性的涂覆材料，导电特性使得在集流体表面仍然可以形成电流通路，活性物质与极性相反的集流体接触发生短路的概率仍然很高。且保护涂层在受到外力冲击时容易从集流体表面发生剥离、脱落，保护作用大大降低。而一旦集流体发生断裂，保护涂层无法覆盖集流体断口，断口处极容易发生接触短路的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种集流体，以解决技术背景中的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种集流体，包括基层和绝缘层，所述绝缘层设置在所述基层的至少一表面；其中，所述绝缘层沿其厚度方向设置有N个贯穿孔，且N个所述贯穿孔连通至所述基层，N为正整数。

进一步地，N个所述贯穿孔呈矩形阵列排布，且N个所述贯穿孔的形状和尺寸均一致。

进一步地，N个所述贯穿孔包括n个第一通孔和m个第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔的孔形状不相同，其中，n和m均为正整数，且n+m＝N。

进一步地，n个所述第一通孔和m个所述第二通孔在水平方向上均呈一字型排布，且在竖直方向上呈间隔排布，其中，n＝m。

进一步地，N个所述贯穿孔为垂直型结构、倾斜型结构、弧线型结构或折线型结构中的一种或多种组合。

进一步地，所述绝缘层的材料选自BaSO4、CaSiO3、γ-AlOOH、CaSiO4、聚四氟乙烯中的一种。

本实用新型的目的之二在于：提供了一种极片，包括上述的集流体以及活性物质层，所述活性物质层设置在所述绝缘层的表面，且所述活性物质层至少一部分位于所述贯穿孔内。

本实用新型的目的之三在于：提供了一种电池，包括上述的极片。

本实用新型的目的之四在于：提供了一种用电设备，包括上述的电池。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型提供了一种集流体，在集流体表面涂覆具有绝缘性的涂层，并在绝缘层上开设有贯穿绝缘层厚度的贯穿孔，当在绝缘层表面涂覆活性物质时，活性物质填充到贯穿孔中与基层连接，采用这种结构设计，极大地降低了锂离子电池发生集流体接触短路的风险。

(2)本实用新型提供的绝缘层，其还具有良好的延展性，集流体受外物机械冲击时，绝缘层的延展性可以提高极片的韧性，且绝缘层能够缓冲部分作用力，降低集流体断裂的风险。同时在集流体发生断裂情况下绝缘层的延展作用，使得绝缘层拉伸后附着在集流体断口，起到保护作用，极大提高了锂离子电池的安全性能。

附图说明