CN113130911A - 一种集流体、极片以及锂电池 - Google Patents

Abstract

一种集流体、极片以及锂电池，属于锂电池领域。集流体为多层叠置的复合结构，且集流体包括片状的支撑层、功能层。其中，前述的功能层分别以直接接触的方式设置在所述支撑层的表面。干燥的支撑层浸泡在电解液中的溶胀尺寸变化在0％‑1.2％。该集流体不容易分层，因此可以提供更高的使用寿命。

Description

一种集流体、极片以及锂电池

技术领域

本申请涉及锂电池领域，具体而言，涉及一种集流体、极片以及锂电池。

背景技术

目前，锂电池被广泛地应用。能量密度是一个衡量其性能的重要因素。在各种研究提高其能量密度的方案中，通过支撑层/功能层多层复合的超薄复合集流体可大幅度降低锂电池集流体重量与厚度，从而提高整个电芯的能量密度。

然而，目前基于这样的集流体的锂电池普遍存在寿命缺陷。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

为改善、甚至解决基于多层复合的超薄复合集流体的锂电池寿命短的问题，本申请提出了一种集流体、极片以及锂电池。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种多层叠置的复合结构的集流体。集流体包括片状的支撑层、功能层。其中，该功能层直接接触的方式设置在支撑层的表面。其中干燥的支撑层浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-1.2％。

溶胀尺寸变化是指：支撑层材料对应的薄膜(干燥的)在60℃的电解液中浸泡48h前后的尺寸的变化值(浸泡后薄膜的周长平均值减去浸泡前周长平均值)与浸泡前周长平均值的比值。

由于在上述的集流体中，支撑层溶胀特性被控制，从而使得在锂电池服役阶段，支撑层和功能层的溶胀尺寸变化一致性更高。因此，两者不容易彼此分离，从而有助于提高集流体和电芯的使用寿命。另外，由于集流体中的各层之间不容易分离，因此，可以避免附着于其上的活性材料从集流体的表面脱落，进而避免脱落的活性材料颗粒对锂电池隔膜的穿刺伤害，起到避免锂电池内部短路的效果。

根据本申请的一些示例，干燥的集流体浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-0.5％。

其中的溶胀尺寸变化是指：集流体材料对应薄膜(干燥的)在60℃的电解液浸泡48h前后的尺寸的变化值(浸泡后薄膜的周长平均值减去浸泡前周长平均值)与浸泡前周长平均值的比值。

根据本申请的一些示例，功能层位于支撑层的至少一个面上。

根据本申请的一些示例，功能层完全覆盖支撑层的表面。

根据本申请的一些示例，支撑层是非金属材料。

根据本申请的一些示例，功能层为导电材料。

在第二方面，本申请的示例提供了一种极片，其包括前述的集流体以及膜片，并且该膜片以直接接触的方式设置在集流体的功能层的表面。

根据本申请的一些示例，膜片部分覆盖功能层的表面。

根据本申请的一些示例，膜片的数量为两个且对称地分布于集流体的支撑层两侧。

根据本申请的一些示例，极片为正极极片或负极极片。

在第三方面，本申请示例提供了一种锂电池，其包括正极、隔膜、负极以及电解液。并且，其中的正极和/或负极包括前述的集流体或前述的极片。

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，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请示例中的极片的结构示意图；

图2示出了本申请示例中的极片的功能层的厚度示意图；

图3为本申请示例中的另一种极片的结构示意图。

图标：101-支撑层；102-功能层；103-膜片；120-第一功能层；130-第二功能层；121-第一粘接层；131-第二粘接层。

具体实施方式

相关从业者在改善锂电池性能方面做出了众多的尝试，其中提高锂电池的能量密度是一种重要的研究方向。而改善锂电池的能量密度可以从多个角度出发，例如调整锂电池结构、优化电极材料、电解质等等。

目前，一种通过优化锂电池中的集流体的方案被提出。其提出通过制作一种超薄的复合集流体，从而大幅度降低锂电池集流体重量与厚度，提高整个电芯的能量密度。然而，在这些实践中，虽然可以对锂电池的能量密度起到一定的改善作用，但是，其锂电池的服役寿命却通常表现不佳。

因此，有必要对上述方案进行优化，以便在改善锂电池的能量密度的同时，还能够改善或者至少不能过度牺牲其服役时间(使用寿命)。

经过实践，发明人意外发现，导致上述问题—超薄的多层复合集流体引起锂电池寿命缩短—的主要原因在于：

超薄的多层复合集流体中的支撑层和功能层发生了相互分离，并且由于两者的分离，进一步使得附着于其上的膜片(活性材料构成)从集流体上脱落而进入到锂电池的电解液中。膜片脱落到电解液中会对隔膜穿刺伤害，使得正负极短路风险的发生机率大大增加，从而导致锂电池损坏。

上述的问题，在多层复合的超薄集流体中的支撑层选择为非金属材料，而功能层为金属材料时(即支撑层和功能层选择不同类型的材料)表现的尤为突出。

有鉴于上述之认识，发明人认为解决上述问题的关键在于，避免集流体中的支撑层和功能层的分离。那么，如何避免集流体分离就成为一个难点。

发明人研究发现，上述分离的原因在于：

集流体的厚度(总厚度以及各个结构层的厚度)很薄，并且其还是多层复合结构，因此，在电解液中溶胀导致的溶胀尺寸变化就成为了一个不能忽视的问题。同时，由于其厚度小、强度弱，小的溶胀差异也可能导致集流体功能层撕裂、分离。

因此，抑制集流体中多层的分离的关键在于，使各层结构的溶胀尺寸相匹配，例如溶胀尺寸变化完全一致或接近。在本申请中，发明人提出通过将集流体中的支撑层和功能层的溶胀尺寸限制在选定的数值范围内(尤其是将支撑层的溶胀尺寸限制在选定的数值范围内)，以达到改善集流体因溶胀而发生层状结构分离的问题。

图1示出了一种基于前述原理所改进的集流体的极片，其中集流体位于两侧的膜片(活性材料)之间。极片和膜片将在后文中进行详述，在此不作具体详述。

参阅图1，示例中，集流体为三层结构，包括支撑层101和分布于其两侧的功能层102。并且，特别地，支撑层101的膨胀特性和功能层102的膨胀特性相互匹配。其中的膨胀特性匹配主要是指在电解液中的浸泡后的尺寸变化情况。

例如，将干燥的支撑层浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-1.2％。溶胀尺寸变化例如可通过下述方式获得:将干燥的支撑层材料对应的10cm(长)×10cm(宽)正方形薄膜，浸泡在60℃的电解液。浸泡48h前后的尺寸的变化值(浸泡后薄膜的边长平均值减去浸泡前边长平均值)与浸泡前边长平均值的比值。其中的边长平均值是指四条边的边长的算术平均值。

在通过这样筛选支撑层结构之后，可以对集流体整体的溶胀特性实现较好的控制，从而控制支撑层和功能层的分离情况。

例如，在一些示例中，集流体可以取得如下的一些性能。

干燥的集流体浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-0.5％。示例性地，集流体材料对应的10cm(长)×10cm(宽)正方形薄膜(干燥的)在60℃的电解液中，浸泡48h前后的尺寸的变化值(浸泡后薄膜的边长平均值减去浸泡前边长平均值)与浸泡前的边长平均值的比值。其中的边长平均值是指四条边的边长的算术平均值。

为了方便理解给出如下示例：

一、集流体的溶胀特性

1.裁取10cm*10cm正方形的多层复合结构的集流体片。

2.用水清洗集流体片使其浸润并测量四边边长的平均值记为S6，然后将集流体片放置于90℃的鼓风烘箱中干燥5min。取出干燥后的集流体片，测试集流体片四边尺寸，并求得平均值S5。则其90℃的尺寸变化值为(S5-S6)；变化率(溶胀比)为(S5-S6)/S6。

3.干燥后的集流体保持完全平铺状态下浸没到电解液中，用铝塑膜密封电解液和集流体，并保持集流体完全展开的状态下。将铝塑膜封装的电解液和集流体在60℃烘箱中静止48小时。静止完成后，从铝塑膜中取出集流体，用无尘纸吸干集流体表面的电解液，并用二次元测量仪测量四边边长，得到四边边长的平均值S4(单位mm)。则集流体浸泡在电解液中的溶胀尺寸变化值为(S4-S5)；变化率(溶胀比)为(S4-S5)/S5。

二、集流体中的支撑层的溶胀特性测试

(1)通过集流体制备支撑层薄膜的方法如下：

裁取11cm×11cm正方形的复合集流体，去除复合集流体表面功能层。

其中，对于功能层主要元素为铜的情况：将0.5mol/L的硝酸铁水溶液500mL，注入直径15cm的表面皿中。将一片裁剪好的复合集流体浸入表面皿中的硝酸铁溶液中，25℃静置2-12h，在确认表面皿中的复合集流体上的功能层已经完全溶解后，轻轻捞出集流体的支撑层，用去离子水清洗支撑层，直至清洗后的水电导率与清洗前一致。

其中，对于功能层主要元素为铝的情况：将0.1mol/L的氢氧化钠水溶液500mL，注入直径15cm的表面皿中，将一片裁剪好的复合集流体浸入表面皿中的氢氧化钠水溶液中，25℃静置0.5-5min，在确认表面皿中的复合集流体上的功能层已经完全溶解后，轻轻捞出复合集流体的支撑层，用去离子水清洗支撑层，直至清洗后的水电导率与清洗前一致。

(2)所制备的经过去离子水清洗(被水湿润)的支撑层的干燥后的尺寸变化情况

用二次元测量仪测量上述洗干净的支撑层的四个边长，并求得边长平均值S1(需精确到0.1mm)。将支撑层放置在90℃正常大气环境的鼓风烘箱中，干燥30min。然后，取出干燥后的支撑层，测试支撑层四边尺寸，并求得平均值S2。则水浸润的支撑层，在90℃条件下干燥后的尺寸变化值为(S2-S1)；变化率(溶胀比)(S2-S1)/S2。

(3)所制备的干燥的支撑层浸泡后的溶胀尺寸变化

将干燥后的支撑层保持完全平铺状态下浸没到电解液(溶剂EC:EMC＝3:7，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)；电解质LiF₆PO₄浓度0.8mol/L)中，用铝塑膜密封电解液和支撑层，并保持支撑层完全展开的状态。然后，将铝塑膜封装的电解液和支撑层在60℃烘箱中静置48小时。静置完成后，从铝塑膜中取出支撑层，用无尘纸吸干支撑层表面的电解液，并用二次元测量仪测量四边边长，得到四边边长的平均值S3。则支撑层的电解液尺寸变化值为(S3-S2)；变化率(溶胀比)(S3-S2)/S2。

按照上述方式，下表中罗列了测试数据。

单独的支撑层的溶胀特性如下述表1所示。

表1

注：其中，表1中的负值表示支撑层发生溶解；PPS表示聚苯硫醚；PP表示聚丙烯；PI表示聚酰亚胺；PET表示聚对苯二甲酸乙二醇酯。

上述表1中的各个电解液的电解液配方如下表1-1：

表1-1电解液配方

	电解液1	电解液2	电解液3	电解液4
					EC	20％	30％	30％	25％
EMC	20％	20％	30％	25％
					DMC	60％	50％	40％	50％
VC	2％	2％	2％	2％
					LiF<sub>6</sub>PO<sub>4</sub>	1M	1M	1M	1M

注:EC表示碳酸乙烯酯；EMC表示碳酸甲乙酯；DMC表示碳酸二甲酯；VC表示碳酸亚乙烯酯。

基于上述表1中各支撑层的相同材料、相同厚度和支撑层处理，所制备获得的包括功能层和表1中的支撑层结构的多层复合集流体的溶胀特性如下述表2所示。

表2

注：其中，表2中的负值表示功能层发生溶解

针对上述表2中的复合结构的集流体进行试验以验证其振动容量保持率，结果如下表3。

振动容量保持率的实验方法如下：

采用充放电机器在45℃下，1C/1C对电池进行100圈充放电循环。其后对电池满放，将循环后满放的电池放置在电池振动测试机上，以整幅3cm，频率5次/秒振动10分钟。在45℃充放机恒温箱中，静置该电池30min。随后采用循环工步对电池进行充放电，该次放电容量比第100圈放电容量，即为振动容量保持率。该数据反映了振动对电芯容量造成的损失。

表3

组别	振动容量保持率
		1	89.60％
2	98.20％
		3	72.40％
4	NG(功能层破碎)
		5	79.70％
6	98.20％
		7	98.40％
8	98.70％
		9	98.50％
10	41％
		11	97.90％
12	98.00％
		13	98.10％
14	81.40％
		15	98.10％
16	97.70％

根据表1、表2、表3可以得到如下一些结论：

组别4中，干燥的支撑层溶胀比＜0％，说明支撑层在电解液中发生收缩或者溶解，以至于其无法完成电芯制备。

组别3、5、14的支撑层溶胀比均＞1.2％，且对应的集流体制作的电芯的振动容量保持率均低于85％；因此，组别3、5、14的电芯的振动容量保持率低于，支撑层和功能层溶胀比在本申请所限定的范围的组别的电芯，所对应的振动容量保持率。

组别10中，由于Cu层钝化效果不佳，Cu成在电解液中发生溶解。尽管支撑层溶胀比不大、也不小—适中—但其集流体成品的溶胀比为负数。Cu溶解带来的应力变化使得集流体卷曲变形，这样的集流体虽然可制作电芯，但在电芯中铜层并不稳定，振动容量保持率远低于其他组。

在本申请的部分示例中，集流体包括支撑层101、分布该支撑层101两侧并与其直接接触的两个功能层102。整体结构上而言，集流体为多层复合结构，其可以是条状结构，或者也可是以平面板结构(如矩形板或方形板等等)。

虽然前述讨论了支撑层101和功能层102为非金属和金属材料的情况，但是这并非意在限制支撑层101只能采用非金属材料制作，也并未限定功能层102只能采用金属材料制作(即功能层以选择为导电材料为宜)。两者均可以根据工艺或其他要求(如制作成本)而选择适当的材料进行制作。

示例性地，支撑层101的制作材料可以是BOPP、CPP、BOPET、CPET、PI、PA、PE、PEN、PPS、PVC、PVDC等高分子材料。而其中的功能层也可以按照需要选择诸如金属导电材料、碳基导电材料中的至少一种等。其中的金属导电材料优选铝、铜、镍、钛、银、镍铜合金、铝锆合金中的至少一种；其中的碳基导电材料优选石墨、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种。

相应地，本申请方案对于各种材料的集流体均能适用。换言之，只要集流体中的支撑层101和功能层102在溶胀特性匹配且满足上述条件的情况下，选择何种材料并不构成对本申请的限制。

作为一种进一步的调整方案，两个功能层102也可以对称地分布于支撑层101两侧；或者说，在其他可选的替代示例中，功能层102是位于支撑层101的至少一个面上。此外，其中的功能层102的数量并不限于两个，也可以其它数量，例如三个，四个等等。或者功能层102的数量为偶数个或奇数个。换言之，本申请示例中限制了支撑层101两侧表面均设置功能层102，但是每侧的功能层102可以是以独立的结构(即一层)，也可以是多个构成的多层结构。

另外，优选在支撑层101的两侧均设置功能层102，以便更充分地利用集流体的表面，可以负载更多的活性材料等等。

更进一步地，在功能层102的布置方式上，其可以是图1所示方案，即完全覆盖(当然也可以选择为是部分地覆盖)支撑层101的表面。其中，完全覆盖是指在集流体的厚度方向上，其上侧的功能层102与支撑层101的上表面完全贴合，同时其下侧的功能层102与支撑层101的下表面完全贴合。

基于上述之集流体，在本申请示例中，提出了一种如图1所示的极片，其包括集流体和两个膜片103。

根据膜片103的材料不同，极片可以是不同的类型的极片，例如，当膜片103采用正极活性物质制作时，则极片为正极极片；相似地，当膜片103采用负极活性物质制作时，则极片为负极极片。甚至于在其他的部分示例中，通过对两个功能层102的材料的选择，对应地选择两个膜片103的材料，从而获得双极性(同时兼具有正极和负极)的极片。换言之，膜片可以是正极材料或负极材料中的一种或多种。当选择为正极材料时，则可以是磷酸铁锂、钴酸锂，三元材料，锰酸锂等。当选择为负极材料时，则可以是石墨，硅碳，钛酸锂等。

对于膜片103的分布方式，部分示例中，两个膜片103对称地分布于集流体的支撑层101两侧。因此，在示例中，两个膜片103的厚度和形状是相同的。另外，区别于上述在集流体中所描述的功能层102完全覆盖支撑层101，在极片中，膜片103优选地部分覆盖功能层102的表面，以便预留后续制作电池的空间(例如极片连接极耳、连接片等结构)。但是，其厚度通常是大于支撑层101，同时也大于功能层102。

其中的膜片103是采用电极活性材料制作而成。电极活性材料通常是通过利用粘合剂、导电剂、溶剂等配制为浆料，再通过涂附的方式结合在集流体，然后经过干燥除去溶剂。因此，该两个膜片103是分别直接地接触集流体中的两个功能层102的表面的。并且，在极片中，以其厚度方向为基准，支撑层101的两侧中的任意一者形成一个功能层102结构和膜片103结构的组合体。因此，支撑层101的厚度方向的两侧分别具有一个组合体。其中与功能层102结构相似，膜片103结构也可以是一层或多层组合而成。

进一步地，支撑层101每一侧的膜片103可以选择由多层组合而成，并且每一个膜层中的粘合剂的含量是逐渐变化的(即膜片中的粘结剂的含量是梯度分布的)。例如，从极片的厚度方向的任意一侧，靠近功能层102的膜片103中的粘结剂的含量大，而远离功能层102的膜片103中的粘结剂的含量小。

通过对粘合剂的浓度的上述限制，可以避免极片制作过程中的干燥导致粘合剂的上浮。上述则可能是由于干燥过程中，湿的膜片103(含有溶剂)表面先于内部干燥。因为，表面先干燥，表面的粘合剂的浓度大于内部，在浓度差的驱动下，粘合剂可能随着溶剂的挥发而从内部向表面富集(即上浮)。因此，通过控制膜片103在烘干以去除溶剂之前的各层中的粘合剂含量以上述方式进行分布，可以提高膜片103干燥后的其中粘合剂的分布均匀性，从而有助于提高极片的性能。

进一步地，示例中还提出了一种锂电池，其包括正极、隔膜、负极以及电解液。其中的正极和负极中的一者或两者均包括上述的集流体或上述的极片。当正极、负极主要由上述的集流体构成时，其中的集流体可以其他方式构造和形成区别于本申请示例中的极片。例如，其中的极片可以是在本申请中的集流体的基础上与支撑体的一侧的功能层102设置膜片103而非必须是两侧均设置膜片103。此外，在制作可商用的成品锂电池时，其通常还可以设置如壳体(如方块状或圆柱状，等等)以包裹上述结构，或者进一步地在壳体的外表面包括绝缘包膜等等。

如前述，由于集流体中的支撑层101和功能层102结构的溶胀不匹配问题的改善，因此(多层复合)的超薄集流体不容易发生分层，因此，可以确保附着于其上的活性材料不容易脱落，从而可以避免其对锂电池隔膜的穿刺伤。因此，基于上述之方案，可以实现对超薄的多层复合集流体方案的应用，从而在锂电池的能量密度和服役时长方面取得一定的平衡。

本申请示例中，导电的功能层的厚度D2为D2≥0.2μm，导电的功能层设置于支撑层101所具有的至少一个表面。下面以导电的功能层102设置于支撑层101的两侧为例进行说明，其中，导电的功能层包括导电的第一功能层120和导电的第二功能层130，参阅图2。

导电的第一功能层120的厚度D2为D2≥0.2μm，导电的第二功能层130的厚度D2为D2≥0.2μm。

导电的第一功能层120的厚度为导电的第一功能层120的任意位置的厚度方向上的实时厚度；导电的第一功能层120的厚度为导电的第二功能层130的任意位置的厚度方向上的实时厚度。

其中的“实时厚度”意在表明考虑到功能层的制作工艺、精度等，其可能是具有适当的厚度波动或者说并非严格地厚度一致，因此，在不同的位置厚度可能存在一定的差异。因此，其中的厚度D2就是任意位置的实际厚度，当位置发生变化时，则该位置的厚度可能与其他位置有所不同。

导电的第一功能层120上，不同位置的厚度可能不同，也可能相同，但是，该厚度在导电的第一功能层120的厚度范围之内；导电的第二功能层130上，不同位置的厚度可能不同，也可能相同，但是，该厚度在导电的第二功能层130的厚度范围之内。即两个功能层在任意位置相对于厚度方向的厚度都大于等于0.2微米。

作为一种大于等于0.2微米的可选方案，例如，导电的第一功能层120的厚度D2也可以是D2≥1μm，导电的第二功能层130的厚度D2为D2≥1μm。在这样的导电的第一功能层120和导电的第二功能层130的厚度相对较厚时，复合集流体的表面(第一功能层120和第二功能层130远离支撑层的表面)基本“光滑”，一般不具有百纳米级别的凸起或凹陷结构。如此，由于前述的“表面”用于附着膜片，因此，也能够提高膜片与其的结合稳定性和牢固程度。

作为另一种大于等于0.2微米的可选方案，导电的第一功能层120的厚度D2为1μm≥D2≥0.2μm，导电的第二功能层130的厚度D2为1μm≥D2≥0.2μm。则在这样的导电的第一功能层120和导电的第二功能层130的厚度相对较薄时，复合集流体的表面可以形成有一定的凸起或凹陷的结构。这样的凸起或凹陷例如可以是支撑层101的表面具有纳米凸起的方案而“传递给”导电层，但本申请对此不做限定。

为了满足复合集流体(支撑层和功能层的结合结构)的导电性能，可选地，第一个导电层(第一功能层)包括但不限于Cu导电层、Al导电层、Ni导电层、Au导电层、Ag导电层、Pt导电层及其合金导电层中的一种或多种。相应地，第二个导电层(第二功能层)也包括但不限于Cu导电层、Al导电层、Ni导电层、Au导电层、Ag导电层、Pt导电层及其合金导电层中的一种或多种。并且，两个导电层可以是相同，也可以是相异的。

在一些实施例中，功能层可以设置粘接层，参阅图3。

例如，导电的第一功能层120还可以包括第一粘接层121(例如，Ti粘接层、W粘接层、Cr粘接层、Ni粘接层、Cu粘接层及其合金粘接层、铝的氧化物粘接层和氧化硅粘接层中的一种或多种)。该第一粘接层设置于高分子材料(如绝缘的或非金属的)的支撑层101和第一导电层之间。导电的第二功能层130同样还可以包括第二粘接层131(例如，Ti粘接层、W粘接层、Cr粘接层、Ni粘接层、Cu粘接层及其合金粘接层、铝的氧化物粘接层和氧化硅粘接层中的一种或多种)。该第二粘接层设置于高分子材料的支撑层101和第二导电层之间。

当然，复合集流体也可以不包括第一粘接层或/和第二粘接层，本申请不做限定，只要高分子材料的支撑层101的表面具有纳米凸起(主要是说明两个粘接层任意位置在厚度方向的实际厚度)即可。

在另一些实施例中，功能层可以设置保护层(图未绘示)。

例如，导电的第一功能层120还可以包括第一保护层(例如，Cr保护层、Ni保护层、Ni合金保护层和Cr合金保护层中的一种或多种)。该第一保护层设置于第一导电层的背离支撑层101的表面。同样地，导电的第二功能层130也还可以包括第二保护层(例如，Cr保护层、Ni保护层、Ni合金保护层和Cr合金保护层中的一种或多种)。该第二保护层设置于第二导电层的背离高分子支撑层101的表面。

当然，复合集流体也可以不包括第一保护层或/和第二保护层，本申请不做限定，只要支撑层101的表面具有纳米凸起(主要是说明两个保护层任意位置在厚度方向的实际厚度)即可。

上述复合集流体可以用来制备极片，如果上述复合集流体是负极集流体，则在负极集流体的两个表面上涂覆负极活性物质层得到负极极片(导电的第一功能层120的背离高分子支撑层101的表面以及导电的第二功能层130的背离高分子支撑层101的表面均涂覆负极活性物质层)。

如果上述复合集流体是正极集流体，则在正极集流体的两个表面上涂覆正极活性物质层得到正极极片(导电的第一功能层120的背离高分子支撑层101的表面以及导电的第二功能层130的背离高分子支撑层101的表面均涂覆正极活性物质层)。

上述负极极片和正极极片可以用来制备电芯，电芯包括正极极片、负极极片和设置于正极极片与负极极片之间的隔膜。通过上述电芯，可以用来组装电池。可以提高电池的电学性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集流体，其特征在于，所述集流体为多层叠置的复合结构，所述集流体包括：

片状的支撑层；

功能层，以直接接触的方式设置在所述支撑层的表面；

干燥的所述支撑层浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-1.2％。

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，干燥的所述集流体浸泡在60℃的电解液中的溶胀尺寸变化在0％-0.5％。

3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述功能层位于所述支撑层的至少一个面上。

4.根据权利要求1或3所述的集流体，其特征在于，所述功能层完全覆盖所述支撑层的表面。

5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述支撑层是非金属材料；和/或，所述功能层为导电材料。

6.一种极片，其特征在于，包括：

如权利要求1至4中任意一项所述的集流体；

膜片，以直接接触的方式设置在所述集流体的功能层的表面。

7.根据权利要求6所述的极片，其特征在于，所述膜片部分覆盖所述功能层的表面。

8.根据权利要求6所述的极片，其特征在于，所述膜片的数量为两个且对称地分布于所述集流体的支撑层两侧。

9.根据权利要求6所述的极片，其特征在于，所述极片为正极极片或负极极片。

10.一种锂电池，包括正极、隔膜、负极以及电解液，其特征在于，所述正极和/或负极包括如权利要求1至5中任意一项所述的集流体或如权利要求6至9中任意一项所述的极片。

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