CN111725520B - 集流体及其制备方法、电极极片及其制备方法、相关产品 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种集流体、集流体的制备方法、电极极片的制备方法及相关产品，所述集流体包括第一表面，所述第一表面用于承载负极活性材料，所述集流体的组成成份包括主体金属及辅助金属，所述辅助金属用于提高所述集流体与负极活性材料的结合力，所述辅助金属的含量随着逐渐靠近所述第一表面而逐渐增加。本申请提供的集流体能够提高与负极活性材料的结合力。

Description

集流体及其制备方法、电极极片及其制备方法、相关产品

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种集流体、集流体的制备方法、电极极片、电极极片的制备方法、相关产品。

背景技术

锂金属电池中，锂金属为电池的负极活性材料，负极活性材料设于集流体上，形成电池负极，然而，负极活性材料与集流体之间易发生结合不牢固，锂金属脱落等问题，因此，如何提高负极活性材料与集流体的结合力，及提高电池电极极片的充放电性能及存储电能的性能，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种提高与负极活性材料的结合力的集流体、集流体的制备方法、电极极片、电极极片的制备方法、相关产品。

第一方面，本申请实施例提供了一种集流体，所述集流体包括第一表面，所述第一表面用于承载负极活性材料，所述集流体的组成成份包括主体金属及辅助金属，所述辅助金属用于提高所述集流体与所述负极活性材料的结合力，所述辅助金属的含量随着逐渐靠近所述第一表面而逐渐增加。

第二方面，本申请实施例提供了一种电极极片，所述电极极片包括所述的集流体及负极活性材料，所述负极活性材料设于所述集流体上，所述负极活性材料包括锂金属。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，所述电池包括所述的电极极片。

第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备还包括所述的电池。

第五方面，本申请实施例提供了一种集流体的制备方法，包括：

制备含铜离子的第一电解液，并将所述第一电解液存储于第一容器中；

制备含辅助金属离子的第二电解液，并将所述第二电解液存储于第二容器中；

使所述第一容器中的电解液以第一流速流入电解槽中，及使所述第二容器中的电解液以第二流速流入所述第一容器中；

对所述电解槽内的电解液进行电解；

制得所述集流体。

第六方面，本申请实施例提供了一种电极极片的制备方法，包括所述的方法，所述制得所述集流体之后，还包括：

将含锂离子的第三电解液注入所述电解槽中；

对所述第三电解液进行电解，以在所述集流体上形成锂金属；

制得所述电极极片。

本申请实施例提供的集流体，通过在主体金属内掺杂辅助金属，并使得辅助金属的含量呈梯度分布，可使负极活性材料通过金属键固溶体的方式与辅助金属结合，这样提升了集流体与负极活性材料的结合强度，该集流体具有较高电导率，保证了负极活性材料与集流体之间良好的导电性。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电子设备的拆分结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电池的结构示意图；

图4是图3提供的一种电池中负极电极极片的结构示意图；

图5是图4提供的负极电极极片中第一种负极集流体内部金属分布的结构示意图；

图6是图5提供的负极集流体内部金属含量分布的示意图；

图7是图4提供的负极电极极片中第二种负极集流体内部金属分布的结构示意图；

图8是图7提供的负极集流体内部金属含量分布的示意图；

图9是图4提供的负极电极极片中第三种负极集流体内部金属分布的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种负极集流体的制备方法的流程图；

图11是本申请实施例提供的一种负极集流体的制备装置的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种负极电极极片的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例之间可以适当的相互结合。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备100可以为电话、电视、平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、可穿戴设备、电动汽车、飞机等任意包括电池的可充电设备。请参照图1，本申请中以电子设备100为手机为例进行说明，本领域技术人员可以根据本实施例的技术手段容易想到对于其他的可充电设备进行结构设计，以实现提高充电效率。

为了便于描述，图示以电子设备100处于第一视角为参照进行定义，电子设备100的宽度方向定义为X向，电子设备100的长度方向定义为Y向，电子设备100的厚度方向定义为Z向。

请参照图2，本申请提供的电子设备100包括电池10。本实施例中，电子设备100为手机。电子设备100还包括显示屏20、中框30及壳体40。显示屏20中框30及壳体40依次固定连接。电池10设于中框30。电池10用于为显示屏20及设于中框30上的主板等器件进行供电。

本申请对于电池10的形状不做具体的限定。电池10可呈柱状形式、袋状形式、弧状形式、软包方状、圆柱形式、菱柱形式或异形等。

本申请实施例提供的电池10为锂金属电池。可以理解的，本申请所述的锂金属电池为可充电电池或不可充电电池。

锂金属电池(Lithium metal battery,LMB)是指利用金属锂作为负极活性材料的电池，与其相搭配的正极材料可以是氧气、单质硫、金属氧化物等物质。本申请实施例以正极材料为单质硫为例进行说明。锂金属电池的充放电过程如下：放电时，负极的锂金属失去电子，发生如下反应：Li→Li⁺+e^-。正极的硫单质得到电子，发生如下反应：S+2e^-→S^2-。同时溶液中的Li+离子向硫正极方向迁移，在硫正极上形成不溶于电解液的Li₂S产物。总反应方程式为：2Li+S→Li₂S。充电时，则发生上述反应的逆反应。

一般通过将锂金属负载在负极集流体形成锂金属电极，而为了保证锂金属电极的安全性能和使用性能，需保证锂金属与负极集流体之间的有效复合。锂金属与负极集流体之间复合应具有高复合强度、良好导电性、复合表面光滑平整且无缺陷(例如褶皱、波浪、破损等)，才能避免锂金属在局部缺陷位置上明显枝晶生长带来的电池短路风险，同时避免由于锂金属平整性问题带来的表面副反应增多问题。

然而，由于锂金属自身材质软而轻，锂金属(如锂箔)和集流体(如铜箔)之间的复合在工艺上操作起来非常的困难，两种金属之间的力学性能差异很大，锂的硬度和屈服强度远远低于其他金属，因此在机械压合时如果压力过大，则会导致锂箔表面发生塑性变形而延伸，铜箔由于强度高而不发生变形，此时锂金属与集流体之间复合由于变形不均匀，出现褶皱、起浪、破损、起泡、带材扭曲、起拱等很多缺陷，难以获得平整光滑的高表面质量复合带；如果压力过小，锂金属(如锂箔)和集流体(如铜箔)很难获得良好的机械强度，导致锂金属和集流体之间的复合强度低，电池使用过程中金属锂层与集流体金属箔发生脱落、剥离，锂金属电极的电阻会不断增大，影响电池的整体电学性能和循环性能。

请参照图3，本申请实施例还提供了一种电池10，所述电池10包括负极电极极片2、正极电极极片3、电池电解液4及外壳5等。负极电极极片2包括负极集流体21及设于负极集流体21上的负极活性材料22。

正极电极极片3包括正极集流体31及设于正极集流体31上的正极活性材料32。正极集流体31可以为铝箔。正极活性材料32包括但不限于氧气、单质硫、金属氧化物等。电池电解液4可以是液态，也可以是固态。

本申请实施例提供了一种提高与锂金属的结合力的负极集流体21。该负极集流体21可以应用于负极电极极片2。负极电极极片2可应用于电池10。电池10可应用于电子设备100。

请参照图4，本申请实施例提供的负极集流体21包括相背设置的第一表面11和第二表面12。所述第一表面11用于承载负极活性材料22。第二表面12可以用于承载负极活性材料22，也可以不承载。可以理解的，本实施例所述的负极集流体21为负极集流体。该负极集流体21为导电材质。本申请对于负极集流体21的形状不做具体的限定。举例而言，负极集流体21呈薄片状。

请参照图5，所述负极集流体21的组成成份至少包括主体金属14(图5中白圈)及辅助金属15(图5中黑圈)。所述主体金属14包括铜金属。换言之，主体金属14为铜金属或铜金属与其他金属的合金。辅助金属15用于提高所述主体金属14与所述负极活性材料22的结合力。负极活性材料22为锂金属。辅助金属15为既可以与铜金属形成固溶体，也可以与锂金属形成固溶体的金属。进一步地，辅助金属15能够在锂金属的熔点以下与铜金属形成金属键结合，及与锂金属形成金属键结合，如此，使得辅助金属15能够将铜金属、锂金属紧密连接在一起，提高负极集流体21与负极活性材料22之间的结合强度。

具体的，所述辅助金属15包括但不限于铟、锡、银、金、铂、铅及其合金中的至少一种；辅助金属15包括还但不限于单质锂或者含锂的化合物。所述含锂的化合物包括锂与镁、铝、铜、铁、锌、钛、锡、金、银、铂、铟中的一种或多种复合而成的化合物。

具体的，辅助金属15及主体金属14可通过物理气相沉积、化学气相沉积、机械铺设、电化学沉积或熔融涂覆等方式结合，以形成负极集流体21。

请参照图5，第一表面11为连接负极活性材料22的连接面。所述辅助金属15的含量随着逐渐靠近所述第一表面11而逐渐增加。进一步地，主体金属14的含量随着逐渐靠近第一表面11而逐渐减少。换言之，辅助金属15在负极集流体21中的含量成梯度增加，及主体金属14在负极集流体21中的含量成梯度减少，如此，辅助金属15与主体金属14之间相互融合，使辅助金属15与主体金属14之间密不可分，提高主体金属14与辅助金属15之间的结合力。在靠近负极活性材料22处，辅助金属15的含量最多，主体金属14的含量最小，负极集流体21与负极活性材料22之间的结合力度越大。

在一种实施方式中，请参照图5及图6，第一表面11负载负极活性材料22，第二表面12不负载负极活性材料22。所述辅助金属15的含量从所述第二表面12至所述第一表面11逐渐增加。所述主体金属14的含量从所述第二表面12至所述第一表面11逐渐减少。举例而言，第二表面12可以全部为主体金属14，第一表面11可以全部为辅助金属15。举例而言，主体金属14的含量从第二表面12至第一表面11的变化为从100％逐渐减小到0％。上述含量为重量百分比含量，本实施例以负极集流体21仅包括主体金属14和辅助金属15进行举例，并不考虑其他添加剂含量。辅助金属15的含量从第二表面12至第一表面11的变化为从0％逐渐增加到100％。如此，使得负极集流体21的第一表面11能够与负极活性材料22进行良好的结合，将更多的负极产生的电子集合起来，进而形成较大的电流向外输出；使得负极集流体21的第二表面12附近的内阻较小，提高电池10的输出电容量。

进一步地，主体金属14的含量为100％的区域的厚度可以大于辅助金属15的含量为100％的区域的厚度。其中，厚度方向为片状负极集流体21的法线方向。

具体的，主体金属14的含量为100％的区域的厚度可以为1um～30um。具有辅助金属15的区域的厚度可以为1nm～30um，优选为1um～10um。如此，主体金属14的含量相对于辅助金属15的含量较多，可确保负极集流体21的导电性和低内阻。辅助金属15的适当的厚度，可确保负极集流体21与负极活性材料22之间具有较高的结合强度。

当然，在其他实施方式中，主体金属14在第二表面12的含量并不一定限定为100％，还可以为90％、80％、70％等。同样的，辅助金属15在第一表面11的含量并不一定限定为100％，还可以为90％、80％、70％等。

在另一种实施方式中，请参照图7及图8，所述负极集流体21还包括依次连接的第一过渡层16、中间层13及第二过渡层17，其中，第一过渡层16远离中间层13的表面为第一表面11。第二过渡层17远离中间层13的表面为第三表面18。第一过渡层16和中间层13没有非常明显(或者肉眼可见)的分界线。中间层13可以位于第一表面11与第三表面18之间区域的中心位置。中间层13与第一过渡层16、第二过渡层17的区别是辅助金属15和主体金属14含量的区别。

进一步地，请参照图7及图8，中间层13可以为含100％主体金属14的区域。其中，含量为重量百分比含量，以负极集流体21仅包括主体金属14和辅助金属15进行举例，并不考虑其他添加剂含量。所述辅助金属15的含量从所述中间层13至所述第一表面11逐渐增加。所述主体金属14的含量从所述中间层13至所述第一表面11逐渐减小。举例而言，辅助金属15的含量从中间层13至第一表面11的变化为从0％逐渐增加到100％。主体金属14的含量从中间层13至第一表面11的变化为从100％逐渐减小到0％。进一步地，所述辅助金属15的含量从所述中间层13至所述第三表面18逐渐增加。所述主体金属14的含量从所述中间层13至所述第三表面18逐渐减小。举例而言，辅助金属15的含量从中间层13至第三表面18的变化为从0％逐渐增加到100％。主体金属14的含量从中间层13至第三表面18的变化为从100％逐渐减小到0％。换言之，辅助金属15的含量从第一表面11至第三表面18的变化为100％-0％-100％，主体金属14的含量从第一表面11至第三表面18的变化为0％-100％-0％。

如此，第一表面11和第三表面18皆为辅助金属15较多的表面，第一表面11和第三表面18皆可用于承载负极活性材料22，即第一表面11承载一负极活性材料22，第三表面18承载另一负极活性材料22，以形成负极集流体21的双面皆设置负极活性材料22，提高负极活性材料22的设置面积，进而提高负极活性材料22产生电子的数量，提高电池10的输出电流。

在一种可能的实施方式中，请参阅图9，辅助金属15包括至少两种金属。例如，辅助金属15包括第一金属151和第二金属152。第一金属151与第二金属152能够形成固溶体，以金属键结合。第一金属151能够在锂金属熔点以下与主体金属14、负极活性材料22形成固溶体，以金属键结合。举例而言，第一金属151但不限于为铜、镍、铁、锌、锡、银、铂、铟中的一种或多种，或上述的一种或多种与锂复合而成的化合物。第二金属152能够在锂金属熔点以下与主体金属14、负极活性材料22形成固溶体，以金属键结合。举例而言，第二金属152包括但不限于为镁、铝、钛、锡、金中的一种或多种，或上述的一种或多种与锂复合而成的化合物。

当一种金属同时与主体金属14、负极活性材料22皆形成的固溶体性能不良时，可设置两种或两种以上的金属分别与主体金属14形成固溶体、与负极活性材料22形成固溶体。进一步地，第一金属151和第二金属152的含量也呈梯度设置，可将易于主体金属14反应的第一金属151较多地设于主体金属14的一侧，将易于与负极活性材料22反应的第二金属152较多地设于负极活性材料22的一侧。

本申请实施例提供的负极集流体21，通过在主体金属14内掺杂辅助金属15，并使得主体金属14和辅助金属15的含量皆呈梯度分布，可使负极活性材料22通过金属键固溶体的方式与辅助金属15结合，这样提升了负极集流体21与负极活性材料22的结合强度，该负极集流体21具有较高电导率，保证了负极活性材料22与负极集流体21之间良好的导电性。

请参阅图4，本申请实施例还提供了一种负极电极极片2。所述负极电极极片2包括上述任意一种实施方式所述的负极集流体21及负极活性材料22。所述负极活性材料22设于所述负极集流体21上。所述负极活性材料22包括锂金属。其中，负极活性材料22可以通过物理气相沉积、化学气相沉积、机械铺设、电化学沉积或熔融涂覆等方式与负极集流体21相结合。

本申请实施例提供的负极电极极片2，通过在负极集流体21的主体金属14内掺杂辅助金属15，并使得主体金属14和辅助金属15的含量皆呈梯度分布，可使负极活性材料22通过金属键固溶体的方式与辅助金属15结合，这样提升了负极集流体21与负极活性材料22的结合强度，可以形成平整、高表面质量的负极电极极片2，能够提高负极电极极片2循环寿命；此外，该负极集流体21具有较高电导率，保证了负极活性材料22与负极集流体21之间良好的导电性。

请参阅图10，本申请实施例提供了一种负极集流体的制备方法，用于制备电池10的负极集流体21。制备方法包括以下的步骤。

110：请参阅图11，制备含铜离子的第一电解液61，并将所述第一电解液61存储于第一容器62中。

具体的，将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，用螺杆风机鼓入高温空气，将铜溶解制备主电解液，主电解液经多级过滤后与添加剂溶液混合得到第一电解液61，并将所述第一电解液61存储于第一容器62中。第一电解液61的主要成分可以为硫酸铜。第一电解液61中铜离子浓度为1-1000g/L，硫酸含量为1-2000g/L，氯离子浓度为1-1000mg/L。当然，在其他实施方式中，还可以将金属铜单质加入到其他的酸或碱液中溶解，以得到其他种类的电解液。

120：制备含辅助金属15离子的第二电解液63，并将所述第二电解液63存储于第二容器64中。

具体的，所述辅助金属15包括但不限于锂、镁、铝、铜、铁、锌、钛、锡、金、银、铂、铟中的一种或多种。

参照步骤110的方法制备具有辅助金属15离子的第二电解液63，并将第二电解液63存储于第二容器64中。第二容器64与第一容器62连通或通过阀门控制通断。

130：使所述第一容器62中的电解液以第一流速流入电解槽65中，及使所述第二容器64中的第二电解液63以第二流速流入所述第一容器62中。

具体的，提供电解槽65，第一容器62与电解槽65连通或通过阀门控制通断。第二容器64与第一容器62连通或通过阀门控制通断。先打开第一容器62与电解槽65之间的阀门，以使第一容器62中的第一电解液61流入电解槽65内并在电解槽65内发生电解反应，以电解出金属铜。

然后打开第二容器64与第一容器62之间的阀门，以使第二容器64中的第二电解液63流入到第一容器62中，并与第一电解液61相混合。随后，第一电解液61和第二电解液63的混合液会流入到电解槽65中。

140：对所述电解槽65内的电解液进行电解。

可选的，电解槽65内的阴极可以为无缝滚筒式钛辊。电解槽65阳极为不溶性阳极，该不溶性阳极包括但不限于为铅锑合金或铅银合金，或者钛极板镀贵金属等。

在第一电解液61流入到电解槽65前，将第一电解液61经换热器换热到一定温度(例如，45℃)，打开第一容器62与电解槽65之间的阀门，以使第一电解液61以第一流速加入到电解槽65中。

当第一电解液61流入电解槽65时，对第一电解液61进行电解。其中，电解槽65中电流控制为1～200A/m²，电压控制为1-3V。此时，由于第一电解液61为硫酸铜，所以可在无缝滚筒式钛辊上电解出金属铜。

当金属铜电解至预设量时，打开第二容器64与第一容器62之间的阀门，以使第二电解液63以第二流速加入到第一容器62中。第二电解液63与第一电解液61在第一容器62中混合后流入电解槽65中，并进行电解。此时，由于第二电解液63包含辅助金属15离子，电解第二电解液63后，在无缝滚筒式钛辊上的金属铜上逐渐形成辅助金属15，同时，随着第一电解液61的电解，无缝滚筒式钛辊上会同时形成铜金属和辅助金属15。由于随着第二电解液63逐渐加入第一电解液61中，第一容器62中第一电解液61不断地被稀释。换言之，随着第二电解液63的逐渐加入，在无缝滚筒式钛辊上形成的铜金属的增量逐渐减少，及形成辅助金属15的增量逐渐增多，如此，形成上述实施方式所述的单侧铜含量和辅助金属15渐变的负极集流体21。

可选的，所述第一流速等于所述第二流速。进一步地，使在未混入辅助金属15离子时流入电解槽65中电解液中铜离子的总含量与在混入辅助金属15离子时铜离子和辅助金属15离子的总含量相等或近似相等。如此，以使无缝滚筒式钛辊上形成的铜金属的增量的减少量与辅助金属15的增量的增加量相等或近似相等，进而确保制备的负极集流体21的金属含量渐变的稳定性，从而提高负极集流体21的各个区域与负极活性材料22结合的均匀性。

可选的，电解槽65内的阴极可为纯铜片，按照上述的方法可以在纯铜片的相背的两侧皆形成逐渐减少的铜金属及逐渐增多的辅助金属15，以形成双侧铜含量和辅助金属15含量渐变的负极集流体21。

可选的，当所述第一容器62中的铜离子含量小于预设含量时，停止向所述第一容器62注入所述第二电解液63，及使所述第一容器62内的电解液全部流入所述电解槽65。举例而言，当第一容器62中的铜离子含量0时，此时注入至电解槽65中的都是第二电解液63，在电解槽65的阴极上形成的都是辅助金属15。而在确保负极集流体21与负极活性材料22的结合强度之后，无需再在负极集流体21上设置辅助金属15。此时，停止向所述第一容器62注入所述第二电解液63并将所述第一容器62内的电解液全部流入所述电解槽65，以使电解液反应完全后，在负极集流体21的表面形成100％含量的辅助金属15。

150：制得所述负极集流体21，使所述负极集流体21中所述辅助金属15的含量在厚度方向上逐渐变化。

具体的，通过步骤140中提供的电解槽65的两种阴极，可以形成单侧铜含量和辅助金属15含量渐变的负极集流体21，或者双侧铜含量和辅助金属15含量渐变的负极集流体21。

通过制备含铜离子的第一电解液61，并将所述第一电解液61存储于第一容器62中；制备含辅助金属15离子的第二电解液63，并将所述第二电解液63存储于第二容器64中；使所述第一容器62中的电解液以第一流速流入电解槽65中，及使所述第二容器64中的电解液以第二流速流入所述第一容器62中；对所述电解槽65内的电解液进行电解；制得所述负极集流体21，使得负极集流体21中铜金属和辅助金属15的含量皆呈梯度分布，可使负极活性材料22通过金属键固溶体的方式与辅助金属15结合，这样提升了负极集流体21与负极活性材料22的结合强度；此外，该负极集流体21具有较高电导率，保证了负极活性材料22与负极集流体21之间良好的导电性。

请参阅图12，本申请实施例还提供了一种负极电极极片2的制备方法。包括以下的步骤。

210：结合参考图11，制备含铜离子的第一电解液61，并将所述第一电解液61存储于第一容器62中。

本步骤的具体实施方式可以参考步骤110，在此不再赘述。

220：制备含辅助金属15离子的第二电解液63，并将所述第二电解液63存储于第二容器64中。

本步骤的具体实施方式可以参考步骤120，在此不再赘述。

230：使所述第一容器62中的电解液以第一流速流入电解槽65中，及使所述第二容器64中的电解液以第二流速流入所述第一容器62中。

本步骤的具体实施方式可以参考步骤130，在此不再赘述。

240：对所述电解槽65内的电解液进行电解。本步骤的具体实施方式可以参考步骤140，在此不再赘述。

250：制得所述负极集流体21。本步骤的具体实施方式可以参考步骤150，在此不再赘述。所述负极集流体21包括铜金属及覆盖铜金属的辅助金属15。

260：将含锂离子的第三电解液注入所述电解槽65中。

具体的，制备具有锂离子的第三电解液，具体的制备方法可以参考步骤110。在第一电解液61和第二电解液63反应结束后，将具有锂离子的第三电解液注入所述电解槽65中。

270：对所述第三电解液进行电解，以在所述负极集流体21上形成锂金属。

具体的，调节电解槽65的电流和电压，电解第三电解液之后在电解槽65阴极上的铜金属的辅助金属15上形成锂金属。

280：制得所述负极电极极片2。

具体的，通过上述步骤可在负极集流体21上形成锂金属层，该锂金属层作为负极活性材料22。

进一步地，在制得负极电极极片2之后，可将负极电极极片2在惰性气体保护下，于20℃～300℃热处理1小时～72小时，以去除负极电极极片2中的掺杂、气泡等，以使负极电极极片2中的铜金属、辅助金属15及锂金属结合的更加紧密。

通过制备含铜离子的第一电解液61，并将所述第一电解液61存储于第一容器62中；制备含辅助金属15离子的第二电解液63，并将所述第二电解液63存储于第二容器64中；使所述第一容器62中的电解液以第一流速流入电解槽65中，及使所述第二容器64中的电解液以第二流速流入所述第一容器62中；对所述电解槽65内的电解液进行电解；制得所述负极集流体21，再将含锂离子的第三电解液注入所述电解槽65中；对所述第三电解液进行电解，以在所述负极集流体21上形成锂金属；制得所述负极电极极片2，通过上述的步骤可以将负极集流体21与负极电极极片2在同一制程中制得进而节省成本与时间，使得负极集流体21中铜金属和辅助金属15的含量皆呈梯度分布，可使负极活性材料22通过金属键固溶体的方式与辅助金属15结合，这样提升了负极集流体21与负极活性材料22的结合强度，可以形成平整、高表面质量的负极电极极片2，能够提高负极电极极片2循环寿命；此外，该负极集流体21具有较高电导率，保证了负极活性材料22与负极集流体21之间良好的导电性。

当然，在其他实施方式中，在制得上述的负极集流体21之后，还可以通过将通过机械压合或者金属键固溶体的方式使负极集流体21与锂金属进行结合，金属键固溶体的结合方式包括但不限于物理气相沉积、化学气相沉积、机械压合、电化学沉积、熔融涂覆中的一种或者多种。

以上所述是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种集流体，其特征在于，所述集流体包括相背设置的第一表面及第二表面，所述第一表面用于承载负极活性材料，所述集流体的组成成份包括主体金属及辅助金属，所述主体金属为铜金属，所述辅助金属包括铟、锡、银、金、铂、铅及其合金中的至少一种；或者，所述辅助金属还包括单质锂或者含锂的化合物，所述含锂的化合物包括锂与镁、铝、铜、铁、锌、钛、锡、金、银、铂、铟中的一种或多种复合而成的化合物，所述辅助金属用于提高所述集流体与所述负极活性材料的结合力，所述辅助金属的含量从所述第二表面至所述第一表面逐渐增加，所述主体金属的含量从所述第二表面至所述第一表面逐渐减少，所述集流体通过以下的方法制得：制备含铜离子的第一电解液，并将所述第一电解液存储于第一容器中；制备含辅助金属离子的第二电解液，并将所述第二电解液存储于第二容器中；使所述第一容器中的电解液以第一流速流入电解槽中，及使所述第二容器中的电解液以第二流速流入所述第一容器中；对所述电解槽内的电解液进行电解；制得所述集流体，使所述集流体中所述辅助金属的含量在厚度方向上逐渐变化。

2.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体还包括依次连接的第一过渡层、中间层及第二过渡层，所述第一表面为所述第一过渡层远离所述中间层的表面，所述第二过渡层远离所述中间层的表面为第三表面，所述第一过渡层中所述辅助金属的含量从所述中间层至所述第一表面逐渐增加，所述第一过渡层中所述主体金属的含量从所述中间层至所述第一表面逐渐减小。

3.如权利要求2所述的集流体，其特征在于，所述第二过渡层中所述辅助金属的含量从所述中间层至所述第三表面逐渐增加，所述第二过渡层中所述主体金属的含量从所述中间层至所述第三表面逐渐减小。

4.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括如权利要求1~3任意一项所述的集流体及负极活性材料，所述负极活性材料设于所述集流体上，所述负极活性材料包括锂金属。

5.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求4所述的电极极片。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括权利要求5所述的电池。

7.一种集流体的制备方法，其特征在于，包括：

制备含铜离子的第一电解液，并将所述第一电解液存储于第一容器中；

制备含辅助金属离子的第二电解液，并将所述第二电解液存储于第二容器中；

使所述第一容器中的电解液以第一流速流入电解槽中，及使所述第二容器中的电解液以第二流速流入所述第一容器中；

对所述电解槽内的电解液进行电解；

制得所述集流体，所述集流体的组成成份包括铜金属及辅助金属，所述集流体包括相背设置的第一表面及第二表面，所述第一表面用于承载负极活性材料，所述辅助金属的含量从所述第二表面至所述第一表面逐渐增加，所述铜金属的含量从所述第二表面至所述第一表面逐渐减少。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一流速等于所述第二流速。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述使所述第一容器中的电解液以第一流速流入电解槽，及使所述第二容器中的电解液以第二流速流入所述第一容器之后，还包括：

当所述第一容器中的铜离子含量小于预设含量时，停止向所述第一容器注入所述第二电解液之后，并且使所述第一容器内的电解液全部流入所述电解槽。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述电解槽内的阴极板为无缝滚筒式钛辊或纯铜片。

11.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述辅助金属包括锂、镁、铝、铜、铁、锌、钛、锡、金、银、铂、铟中的一种或多种。

12.一种电极极片的制备方法，其特征在于，包括如权利要求7~11任意一项所述的方法，所述制得所述集流体之后，还包括：

将含锂离子的第三电解液注入所述电解槽中；

对所述第三电解液进行电解，以在所述集流体上形成锂金属；

制得所述电极极片。

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