CN105493322B - 二次电池用集电体及利用其的电极 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术，更详细地，涉及可通用化于二次电池的集电体及利用其的电极。本发明一实施例的集电体包括：导电性基板；以及具有气孔的导电性纤维层，分散于上述导电性基板上。上述导电性纤维层包含多个金属丝以及与上述多个金属丝混合的多个线性粘结剂，借助上述与上述多个金属丝混合的多个线性粘结剂，上述导电性纤维层与上述导电性基板相结合。

Description

二次电池用集电体及利用其的电极

技术领域

本发明涉及电池技术，更详细地，涉及可通用化于二次电池的集电体及利用其的电极。

背景技术

最近，随着基于半导体制造技术及通信技术的发达的便携式电子装置的产业成长，并且因环境保存和资源的枯竭导致的能源开发需求尖锐化，正活跃地研究与电池相关的技术。尤其，通过再充电可反复使用的二次电池相关研究受到瞩目。

上述二次电池从如手机、笔记本型电脑、移动型显示器之类的小型装置用电池至电动汽车用电池及适用于混合动力电动汽车的中大型电池，其适用领域正逐渐扩大。这些电池基本上重量及体积小，且能量密度也高，并且具有优秀的充放电速度、充放电效率及循环特性，还要求具有高的稳定性和经济性。

发明内容

技术问题

本发明所要解决的技术问题在于，提供集电体，上述集电体减少集电体和电活性物质层之间的内部电阻，来可提高电池的充放电效率及充放电速度，并提高电池的循环特性和寿命。

并且，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供利用具有上述优点的集电体的电极。

解决问题的手段

用于达成上述技术问题的本发明一实施例的集电体包括：导电性基板；以及具有气孔的导电性纤维层，分散于上述导电性基板上。上述导电性纤维层包含多个金属丝以及与上述多个金属丝混合的多个线性粘结剂，借助上述与上述多个金属丝混合的多个线性粘结剂，上述导电性纤维层与上述导电性基板相结合。

在一部分实施例中，上述多个金属丝的平均长度在10mm至150mm范围内，优选地，为了容易与上述线性粘结剂混合，并形成无纺布，可在35mm至120mm范围内。上述多个金属丝的平均厚度可在0.1μm至50μm范围内，优选地，可在2μm至20μm范围内。上述多个金属丝可包含不锈钢、铝、镍、铜、钛、铂、金、银、钌、钽、铌、铪、锆、钒、铟、钴、钨、锡、铍、钼或它们的合金或层叠体。

上述多个线性粘结剂可包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、尼龙、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、它们的共聚物、衍生物或混合物。有利于另一纤维化的高分子原材料可用作线性粘结剂。

上述导电性纤维层可具有无纺布结构。并且，上述导电性基板可包括金属箔、金属网或它们的层叠结构。在再一实施例中，上述导电性基板还可包括绝缘性/可挠性树脂及上述绝缘性/可挠性树脂上的金属薄膜的层叠结构。上述导电性纤维层可热熔敷于上述导电性基板。

用于解决上述另一技术问题的本发明一实施例的电极包含上述的集电体以及浸渍于上述导电性纤维层或涂敷于上述多个金属丝的电活性物质层。上述电极可以用于锂二次电池。

发明的效果

根据本发明，由于是包括导电性纤维层的集电体，因而可取得三维网络结构的集电体。形成上述导电性纤维层的多个金属丝以相互个别化弯折或凝聚的方式物理结合，从而内部气孔容易发生变化。由此，容易向集电体内浸渍电活性物质，并且多个金属丝向电活性物质层内部渗透，来可减少电极内内部电阻。并且，熔敷于多个金属丝来捆扎多个金属丝之间的线性粘结剂吸收根据基于反复的电池的充放电的上述电活性物质的体积变化的应力，并维持导电性纤维层的结构，从而可防止电活性物质从金属丝脱落，导致减少不可逆容量和寿命。

并且，根据本发明的实施例，可利用现有的已确立的纤维制备工序来制备上述导电性纤维层，因而制备工序容易，并具有可挠性，从而可得到能够以多种形态封装电池的电池。

附图说明

图1a为示出本发明一实施例的集电体的立体图，图1b为图1a的区域M的局部放大图。

图2a及图2b为示出本发明多种实施例的集电体的多个立体图。

图3示出本发明一实施例的集电体及电极的制备系统。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。

本发明的多个实施例用于使本发明所属技术领域的普通技术人员更加完整地理解本发明，以下实施例能够以多种不同的形态变形，本发明的范围并不局限于以下实施例，反而，这些实施例使本发明的公开内容更加完整，使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的思想。

并且，在以下图中，为了说明的便利性及明确性，各层的厚度或大小有所夸张，在附图中，相同的附图标记表示相同的要素。如在本说明书中所使用，术语“和/或”包括相应的所列举的项目中的一个及一个以上的所有组合。

在本说明书中所使用的术语用于说明特定实施例，并不限制本发明。如在本说明书中所使用，只要上下文不明确指出其他情况，那么单数形态就可以包括复数形态。并且，在本说明书中使用的情况下，“包括(comprise)”和/或“包括的(comprising)”特定所提及的多个形状、数字、步骤、动作、部件、要素和/或它们的组的存在，并不排除一个以上的其他形状、数字、动作、部件、要素和/或多个组的存在或添加。

在本说明书中，“第一”、“第二”等术语用于说明多种部件、配件、区域、多个层和/或多个部分，但这种部件、配件、区域、多个层和/或多个部分不应局限于这些术语，这是显而易见的。这些术语仅用于区别一个部件、配件、区域、层或部分和另一区域、层或部分。因此，以下详细说明的第一部件、配件、区域、层或部分在不脱离本发明的教导的情况下，也可表示第二部件、配件、区域、层或部分。

并且，在本说明书中所涉及的金属丝作为将金属纤维化而制备的金属丝，例如，是指平均直径在0.1μm至50μm范围内，优选地，平均直径在2μm至20μm范围内，长度在10mm至150mm范围内，优选地，长度在35mm至120mm范围内的金属丝。在上述范围内，上述多个金属丝具有金属所具有的耐热性、可塑性及导电性，并一同具有纤维特有的可挠性(flexibility)和织造及用于加工无纺布的机械优点。

上述多个金属丝在适当的容器内以熔液的状态维持金属或合金，并利用如压缩气体或活塞之类的加压装置来通过容器的喷射孔使上述熔液向大气中喷出，从而进行急冷凝固来制备而成。或者，可通过公知的集束拉伸法制备多个金属丝。可控制上述喷射孔的数量、大小和/或所喷射的熔融金属的飞散，来控制多个金属丝的厚度、均匀度、无纺布之类的组织及其纵横比。

本发明的多个金属丝不仅可包含基于上述制备方法的多个金属丝，而且还可包含基于另一公知的制备方法的多个金属丝，并且本发明并不局限于这些。本发明的金属丝具有金属所具有的耐热性、可塑性及导电性，并一同具有纤维特有的可实现织造及无纺布加工工序的优点。本发明涉及将这种金属丝的优点适用于电池的集电体的多个特征及多个优点。

图1a为示出本发明一实施例的集电体100的立体图，图1b为图1a的区域M的局部放大图。

参照图1a，集电体100包括导电性基板10和导电性纤维层20。导电性基板10可以为金属箔。在再一实施例中，导电性基板10可以为金属网或金属箔和金属网层叠而成的结构。这种导电性基板10的金属可包含不锈钢、铝、镍、铜、钛、铂、金、银、钌、钽、铌、铪、锆、钒、铟、钴、钨、锡、铍、钼或它们的合金或层叠体。例如，在负极用集电体的情况下，导电性基板10可以为铜箔。在正极用集电体的情况下，导电性基板10可以为铝箔。

与图1a一同参照图1b，导电性纤维层20作为骨架结构，是由多个一维线性金属丝20MW和多个线性粘结剂20BW形成的导电性网络层。多个金属丝20MW相互物理接触，多个金属丝20MW的一部分与导电性基板10物理接触，从而不仅在上述导电性网络层的整个体积，在上述导电性网络层和导电性基板10之间也可形成有导电路径。多个金属丝20MW和导电性基板10之间的结合可通过分散于导电性纤维层20的多个线性粘结剂20BW的一部分或全部被玻璃化或部分熔融而熔敷于它们之间来达成。在后续部分中，参照图3对其进行更详细的说明。

多个金属丝20MW和多个线性粘结剂20BW可具有无规则地相互凝聚的无纺布结构。在制备方面，将多个金属丝20MW和多个线性粘结剂20BW无规则地混合之后，可利用其纤维性质来通过交错或其他纤维混纺工序形成三维多孔性纤维结构体。在这种方面，提供导电路径的一维线性结构的多个金属丝相互个别化，在这点上，多个金属丝20MW以使多个纤维相互不分离的方式进行化学焊接，或与成为一体的网及金属发泡体区分。在这种方面，导电性纤维层20与上述的金属网及金属发泡体不同，具有进一步得到提高的结构柔韧性，并使通过可变形的气孔的电活性物质的浸渍工序容易进行。

多个金属丝20MW可以为不锈钢、铝、镍、铜、钛、铂、金、银、钌、钽、铌、铪、锆、钒、铟、钴、钨、锡、铍、钼或它们的合金或层叠体。在一部分实施例中，多个金属丝20MW可以为与导电性基板10的金属相同的材料。例如，在负极用集电体中，若导电性基板10为铜箔，则多个金属丝20MW也可以为铜纤维。在正极用集电体中，若导电性基板10为铝箔，则多个金属丝20MW也可以为铝纤维。

在再一实施例中，多个金属丝20MW和导电性基板10的金属材料可互不相同。例如，在负极用集电体中，导电性基板10的金属材料可以为铜，多个金属丝20MW可以为不锈钢。相同地，在正极用集电体中，导电性基板10可以为铝，多个金属丝20MW可以为不锈钢。

多个金属丝20MW的平均长度可在10mm至150mm范围内，多个金属丝20MW的平均厚度可在0.1μm至50μm范围内。在多个金属丝20MW的厚度小于0.1μm的情况下，难以成型具有均匀的物性，例如均匀的电阻或强度的多个丝，并且难以确保对基于电池充放电的体积变化具有耐力，并束缚已浸渍的电活性物质的充分的机械强度。在这种情况下，在反复充放电的过程中，电活性物质从金属丝脱落来在导电性纤维层内电孤立，从而可增加不可逆容量，并缩短电池的寿命。

若上述多个金属丝的厚度大于50μm，则减少多个金属丝的每体积的表面积，从而难以提高基于表面积增加的电池充放电效率，还减少能量密度。具有上述规格的多个金属丝可从连续的金属丝中分割化而取得，并利用其可形成无纺布结构。

优选地，金属丝的厚度可在2μm至20μm范围内。若将金属丝的厚度以每单位长度的表面积/体积的比(例如在具有圆形截面的情况下，4/直径)换算，则相当于210⁵(1/m)至210⁶(1/m)。通常，以往的使用金属箔的集电体的厚度大致为20μm。与以往的使用厚度为20μm的箔的集电体相比，厚度在2μm至20μm范围内的金属丝的表面积增加约4倍至40倍。集电体的表面积是指分别与电活性物质及电解质液形成反应界面的多个金属丝20MW的电极每体积的导电性网络层的表面积，从而可将集电体的表面积最大化来取得飞跃地提高能量密度的电池。

在一部分实施例中，多个金属丝的平均长度可在10mm至150mm范围内，在这种情况下，上述多个金属丝的平均纵横比在200至1.510⁶范围内。根据需要，能够以使长度在35mm至120mm左右范围内的方式分割上述多个金属丝来形成无纺布结构。

在再一实施例中，形成导电性网络的多个金属丝的长度及厚度中的一个以上可互不相同。例如，与构成导电性纤维层20的骨架的多个金属丝(或称长丝；20MW)一同，长度在多个金属丝20MW的长度的1％至50％范围内的多个辅助金属丝(未图示)可分散于导电性纤维层20内。对长丝的短丝的长度比率可在1％至50％范围内。构成骨架的多个金属丝20MW决定集电体100的总导电率和机械强度，辅助丝提高电活性物质和长丝之间的电子传递路径或多个长丝之间的电连接，从而可确定电池内部电阻。在一部分实施例中，多个短丝能够以裸露状态向导电性纤维层20内提供，从而可执行如导电材料的功能。

在一部分实施例中，在多个金属丝20MW上可涂敷有导电材料。在形成导电性纤维层20之前，上述导电材料预涂敷(precoating)于多个导电纤维20MW上或在此后的后续工序中，可利用适合的分散溶剂来进行后涂敷(post coating)。上述导电材料可以为如碳黑、乙炔黑、科琴黑及超微细石墨粒子之类的细碳(fine carbon)、纳米金属粒子糊剂、氧化铟锡(ITO，indium tin oxide)糊剂、碳纳米管或比表面积大且电阻低的另一纳米结构体，本发明并不局限于这些。在利用集电体100的电极中，上述导电材料防止因电池充放电时所导致的体积变化而从多个金属丝20MW中脱落电活性物质，或当多个金属丝20MW之间的物理接触变弱时有可能发生的内部电阻的增加和电池的寿命劣化。

在一部分实施例中，为了将上述导电材料固定于多个金属丝20MW上，粘结剂(binder)可与上述导电材料一同预涂敷或后涂敷。上述粘结剂起到不仅将上述导电材料固定于多个金属丝20MW上，而且将浸渍于集电体100上的电活性物质固定于集电体100上的作用。上述粘结剂例如为聚偏氟乙烯(PVdF，polyvinylidenefluoride)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR，styrenebutadiene rubber)、聚酰亚胺(polyimide)、聚氨酯类聚合物、聚酯类聚合物及乙烯-丙烯二烯共聚物(EPDM，eth ylene-propylene-diene copolymer)之类的高分子粘结剂(binder)，可根据集电体100是正极用还是负极用集电体来选择不溶于活性物质的浆料溶剂的高分子粘结剂来使用。

例如，为了制备浆料而在后续工序中使用的有机溶剂能够以不溶解集电体100的上述粘结剂的方式选择。例如，将水作为溶剂溶解羧甲基纤维素(CMC，Carboxy MethylCellulose)后，制备利用导电材料分散纳米粒子的混合溶液，之后，将混合溶液预涂敷于金属丝来制备导电性纤维层，或将混合溶液后涂敷于制备而成的导电性纤维层，从而可取得由上述粘结剂固定导电材料的集电体。向上述集电体浸渍一般的正极活性物质用浆料，例如，N-甲基吡咯烷酮(NMP，n-methyl-2-pyrrolidone)溶剂中分散有正极活性物质的浆料，从而可制备电极。上述羧甲基纤维素不溶于上述N-甲基吡咯烷酮，因而当浸渍正极浆料时，不仅粘结剂未侵蚀，而且可稳定地维持导电性纤维层的结构。与此相反，在负极的情况下，可使用水类浆料，上述粘结剂向上述N-甲基吡咯烷酮溶解聚偏氟乙烯来预涂敷或后涂敷于多个金属丝之后，浸渍水类负极活性物质的浆料，从而可制备负极。选择性地，浆料用溶剂可选择对上述粘结剂具有规定溶解度的溶剂，以使上述粘结剂可凝胶化。

用于提高导电性纤维层20的机械强度，并与导电性基板10相结合的线性粘结剂20BW可包含具有如高强度、高弹性、磁致伸缩纤维之类的适合的机械性或耐热性，并有利于纤维化的功能性高分子材料。例如，上述线性粘结剂20BW可包含聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、尼龙、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚偏氟乙烯(PVDF)、它们的共聚物之类的衍生物或混合物。这种材料是例示性的，本发明并不局限于这些。

与其他材料相比，上述多个金属丝具有相对优秀的耐热性、可塑性及导电性，并同时具有如无纺布加工之类的可实现纤维制备工序的优点。若使用上述金属丝，则实质上在整个长度范围内可维持本来的这种材料优点，因而与作为另一导电材料的碳纤维、导电性聚合物纤维相比，具有更大的强度，从而可取得如交错工序之类的工序容易，并且由于耐热性而使热工序的工序负担少且制备工艺窗口相对宽的优点。

并且，通过上述多个气孔，向导电性网络的气孔内部浸渍电活性物质或涂敷于上述多个导电纤维上，从而容易实现活性物质的装载，并且电解液容易被侵蚀，因而使形成电极的工序变得容易。并且，由于导电性纤维层20所具有的纤维特性，可取得可挠性(flexibility)，从而集电体100可适用于如圆形、角形、线性、形状变形自由的电池之类的具有多种设计的电池组件。

在制备方面，可将线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW无规则地混合之后，通过交错工序可取得无纺布结构。上述交错工序可通过针刺法、水刺法、针脚式接合法或另一适当的方法来执行。上述针刺法中，相对混合有线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW的纤维层反复垂直插入并拔出附着有钩(hook)的多个针(needles)，从而使线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW相互交错，并适当设计上述针的形状来可制备丝绒(velours)的无纺布。上述水刺法是利用高速喷气(jet)的水来代替针，从而使线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW相互交错的方法，也称为水流交错法。上述针脚式接合法是沿着线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW的层进行裁缝的方法。这可在结合有导电性基板的状态下执行，或仅将混合有线性粘结剂20BW和多个金属丝20MW的层作为对象来执行。

图2a及图2b为示出本发明多种实施例的集电体200A、200B的多个立体图。在本附图所示的多个结构部件中，对与上述的多个附图具有相同的附图标记的结构部件的说明在无矛盾的情况下可参照上述的公开事项。

参照图2a，集电体200A的导电性基板10A可以为复合材料。例如，用于赋予导电性的金属层10_2薄膜化来可形成于绝缘膜10_1上。可通过溅射或无电镀法形成金属层10_2。绝缘膜10_1可以为具有可挠性的树脂类基板。树脂类基板与金属相比，弹性及机械强度更优秀，因而导电性基板10A与由图1a所示的金属箔形成的导电性基板10相比，可实现薄型化。

参照图2b，集电体200B在导电性基板10B的两周面上还可分别形成有上部导电性纤维层20U和下部导电性纤维层20L。导电性基板10B在绝缘膜10_1的两周面可形成有薄膜化的上部金属层10_2U和下部金属层10_2L。在再一实施例中，导电性基板10B可以为参照图1a公开的金属箔或网之类的导电性基板10。

图3示出本发明一实施例的集电体100_L及电极EL的制备系统FS。

参照图3，导电性纤维层为具有机械强度的金属丝和具有弹性的高分子类线性粘结剂的结合体，因而对当连续工序时产生的拉伸应力可具有耐久力，由此集电体可通过连续工序来制备。为此，用于构成集电体的导电性基板和导电性纤维层以薄片形态10_L、20_L卷绕，并可借助退绕装置P_1、P_2分别被提供。

本发明可形成有多个整列部件，上述多个整列部件用于并排地整列，以使从退绕装置P_1、P_2解开并供给的导电性基板片10_L和导电纤维片20_L适合层叠，上述整列部件可以为多个辊部件30。在再一实施例中，与多个辊部件30一同或代替辊部件30可形成有如叶片(blade)之类的引导部件。

并排地整列的导电性基板片10_L和导电纤维片20_L借助结合装置40相结合。结合装置40可以为如用于压接导电纤维片20_L和导电性基板片10L的加压辊之类的冲压装置。或者，导电纤维片20_L和导电性基板片10L还可通过纤维工序相结合，在这种情况下，结合装置40可以为用于将导电性基板片10_L和导电纤维片20_L相结合的针刺装置、水刺装置或针脚式接合法装置。

在一部分实施例中，代替结合装置40或与结合装置40一同可提供能量施加装置45。能量施加装置45用于熔融导电性纤维层片20_L内的线性粘结剂，能量施加装置45可以为加热器、红外线、紫外线、电子束或超声波照射器。熔融的线性粘结剂使导电性纤维层片20_L粘结于导电性基板片10_L，并使导电性纤维层片20L内的多个金属丝相互粘结来增加机械强度。

若导电性纤维层片20_L和导电性基板片10_L相结合，则完成集电体片100_L。集电体片100_L以规定的大小截断来作为个别集电体产品化。选择性地，设有如卷绕辊之类的单独的收纳装置(未图示)从而可收集连续供给的集电体片100_L。

在再一实施例中，如图2所示，可利用制备的集电体片100_L来连续执行电极形成工序。例如，制备的集电体片100_L可经过电极活性物质的充电步骤、上述电极活性物质的后处理步骤及电极的压接步骤。例如，上述电活性物质的充电工序可通过以浆料或粉末的形态将电活性物质进行装载(loading)的工序来执行。上述电活性物质的装载可借助狭缝模50来执行。

通过狭缝模50，电活性物质以浆料或粉末的形态通过露出于集电体100_L的导电性纤维层片20_L上的气孔向导电性纤维层内部浸渍。适当地控制向狭缝模50施加的压力，从而可控制被浸渍的电活性物质的量和均匀度。这是例示性的，电活性物质的装载工序可通过使集电体100_L经过溅射之类的喷雾装置或者溶解或分散有电活性物质的槽来执行。通过集电体100_L的气孔浸湿的电活性物质向集电体的导电性纤维层的内部捕集或由导电性纤维层向电活性物质层浸入，从而电活性物质层和导电性基板的表面可机械性地粘结，因而可实现利用溶液槽的工序，并且可强化电活性物质和集电体的结合力。

在一部分实施例中，为了调节电活性物质的浸渍量，还可形成有可施加规定的压力的引导辊60。在再一实施例中，扫除已装载电活性物质的集电体片100_L的表面，从而还可调节电活性物质的浸渍量。

在另一实施例中，上述电活性物质可涂敷于集电体片100_L的多个导电纤维上。为了在多个导电纤维上涂敷电活性物质，为了电解镀金或无电镀，还可形成有电镀槽(plating bath)。集电体片100_L向上述电镀槽内的电解液或金属粒子溶液经过，并伴随金属离子的还原或析出，从而可使上述电活性物质涂敷于多个金属丝上。在另一实施例中，上述电活性物质可通过溅射法及电子束蒸发法物理气相沉积于集电体片100_L的导电性纤维层上，或利用适合的气相前体来化学气相沉积。为此，还可形成有适合的常压或真空腔室。上述的电活性物质的装载系统还可相互组合来使用。

装载有电活性物质的集电体片100_L’通过如热风装置之类的干燥装置或热处理装置70，并进行后处理。之后，如箭头所示，通过可施加压力的如辊部件之类的冲压部件80进行后处理的集电体片100_L’被压接，从而可取得厚度和基于此的电极密度得到控制的电极片EL。

如箭头A所示，制备而成的电极片EL可通过制备系统FS连续输出，并且可借助退绕装置(未图示)来收纳。被收纳的电极片EL适当地被切割，从而可利用于电池封装。在一部分实施例中，制备而成的电极片EL可连续经过标签形成工序、分离膜层叠工序、电解质浸渍或用于封装的堆叠或凝胶卷工序之类的后端工序。

仅用金属丝，因其不具有纤维特性和粘结力，当利用上述的多个辊部件(P_1、P_2、…)来进行连续工序时，由于对薄片施加的应力，拉伸伸长率可以为20％以上，在这种情况下，利用辊的连续传递实质上不可能。并且，有可能发生如断裂之类的极端不良，即使不发生这种不良，也在金属丝层伸长的情况下，多个金属丝之间的电接触及多个金属丝的表面和电活性物质之间的电接触被劣化，因而需要控制及抑制伸长率。

根据本发明的实施例，线性粘结剂在导电性纤维层内中不仅提供多个金属丝之间及导电性基板之间的结合力，而且提供对拉伸应力的耐久力，从而将集电体片的拉伸伸长率控制在20％以下，优选地，控制在0.1％至10％的范围内，因而可取得在与以往的利用金属箔的集电体的电池制备工序相同的水平上执行工序，且包含金属丝的导电性纤维层向电活性物质层的内部浸入来减少电极的内部电阻的优点。

以上说明的本发明并不局限于上述的实施例及附图，在不脱离本发明的技术思想的范围内可进行各种置换、变形及变更，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (8)

1.一种集电体，其特征在于，包括：

导电性基板；以及

具有气孔的导电性纤维层，设置于所述导电性基板上，

所述导电性纤维层包含无纺布结构、无规则地缠绕的多个金属丝以及多个纤维化线性粘结剂，以形成提高所述导电性纤维层的机械强度的骨架结构，所述多个纤维化线性粘结剂部分熔融，以使所述导电纤维层通过所述多个纤维化线性粘结剂与所述导电性基板相结合，

其中所述无纺布结构是利用所述多个金属丝及所述多个纤维化线性粘结剂的性质通过交错或混纺所述多个金属丝及所述多个纤维化线性粘结剂来构成。

2.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，所述多个金属丝的平均长度在10mm至150mm范围内，所述多个金属丝的平均厚度在0.1μm至50μm范围内。

3.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，所述多个金属丝包含不锈钢、铝、镍、铜、钛、铂、金、银、钌、钽、铌、铪、锆、钒、铟、钴、钨、锡、铍、钼或它们的合金或层叠体。

4.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，所述多个纤维化线性粘结剂包含聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、尼龙、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、它们的共聚物、衍生物或混合物。

5.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，在所述多个金属丝上涂敷有导电材料。

6.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，在所述导电性纤维层内还含有长度在所述多个金属丝的长度的1％至50％范围内的辅助丝。

7.根据权利要求1所述的集电体，其特征在于，所述集电体用于锂二次电池。

8.一种电极，其特征在于，包含：

权利要求1所述的集电体；以及

浸渍于所述导电性纤维层的电活性物质。

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