CN114284506B - 复合集流体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合集流体及其制备方法和应用，其中，复合集流体包括支撑层和导电层，所述导电层形成在所述支撑层的表面上，并且所述导电层的表面的至少一部分上形成有盲孔，所述盲孔的直径为10μm～500μm。由此，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种复合集流体及其制备方法和应用。
背景技术
通常在集流体上形成通孔以实现极片减重，然而过大的通孔会使得在电芯制程过程中涂布浆料发生渗漏，不利于形成均匀的活性物质涂层，同时发生涂布浆料渗漏会在极片表面形成凹坑，该凹坑会导致电池在充放电过程中负极出现不规则嵌锂，生成锂枝晶，该锂枝晶会刺穿隔膜，导致电池内部短路，造成电池的热失控而引发燃烧爆炸。
因此，现有的集流体有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种复合集流体及其制备方法和应用，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合集流体。根据本发明的实施例，所述复合集流体包括：
支撑层；
导电层，所述导电层形成在所述支撑层的表面上，并且所述导电层的表面的至少一部分上形成有盲孔，所述盲孔的直径为10μm～500μm。
根据本发明实施例的复合集流体，通过在复合集流体的导电层上形成直径为10μm～500μm的盲孔(即不贯穿复合集流体的孔)，一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
另外，根据本发明上述实施例的复合集流体还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述导电层的厚度为0.1μm～1.5μm。
在本发明的一些实施例中，所述盲孔的直径为50～20μm。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命。
在本发明的一些实施例中，相邻所述盲孔的中心距为30～5000μm。
在本发明的一些实施例中，所述盲孔的深度为0.01μm～1.5μm，并且所述盲孔的深度不大于所述导电层的厚度。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命。
在本发明的一些实施例中，所述盲孔的底部距所述支撑层的距离为0.01μm～1μm。
在本发明的一些实施例中，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层形成在所述支撑层的上表面上，所述第二导电层形成在所述支撑层的下表面上，并且所述第一导电层和所述第二导电层上均形成所述盲孔。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命。
在本发明的一些实施例中，所述第一导电层上的所述盲孔与所述第二导电层上的所述盲孔相对布置。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命。
在本发明的一些实施例中，所述第一导电层上的所述盲孔与所述第二导电层上的所述盲孔错开布置。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命。
在本发明的一些实施例中，所述第一导电层和/或所述第二导电层上远离极耳区的区域上的所述盲孔密度大于靠近所述极耳区的区域上的所述盲孔密度。由此，可以降低极耳区放热严重的问题。
在本发明的一些实施例中，所述第一导电层和/或所述第二导电层上所述盲孔均匀分布。
在本发明的一些实施例中，所述第一导电层上相邻的所述盲孔错开布置；和/或所述第二导电层上相邻的所述盲孔错开布置。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备上述的复合集流体的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)在支撑层上形成导电层；
(2)采用激光打点的方式对所述导电层进行气化，以便在所述导电层上形成盲孔。
根据本发明实施例的制备上述的复合集流体的方法，首先在支撑层上形成导电层，然后采用激光打点的方式对导电层进行气化，从而在导电层上形成盲孔，即制备得到上述具有盲孔的复合集流体，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且得到的复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种制备上述的复合集流体的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(a)在支撑层上形成点状油膜；
(b)采用磁控溅射在步骤(a)的支撑层上形成导电层后进行酸洗，以便在所述导电层上形成盲孔。
根据本发明实施例的制备上述的复合集流体的方法，首先在支撑层上形成点状油膜，然后采用磁控溅射在支撑层上形成导电层，由于具有点状油膜区域的铜层附着力差，经过酸洗后使得具有点状油膜区域的铜层溶解在酸液中，从而在导电层上形成盲孔，即制备得到上述具有盲孔的复合集流体，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且得到的复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
在本发明的第四个方面，本发明提出了一种极片。根据本发明的实施例，所述极片包括：
复合集流体；
活性物质层，所述活性物质层形成在所述复合集流体的导电层上且嵌入到所述盲孔中，
其中，所述复合集流体为上述的复合集流体或采用上述方法得到的所述复合集流体。
根据本发明实施例的极片，通过采用上述具有盲孔的复合集流体，一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该极片的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
在本发明的第五个方面，本发明提出了一种电池。根据本发明的实施例，所述电池的正极和/或负极采用上述的极片。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命，同时该电池具有优异的电性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的复合集流体的剖视图；
图2是根据本发明再一个实施例的复合集流体的剖视图；
图3是根据本发明又一个实施例的复合集流体的剖视图；
图4是根据本发明又一个实施例的复合集流体的剖视图；
图5是根据本发明一个实施例的复合集流体的俯视图；
图6是根据本发明再一个实施例的复合集流体的俯视图；
图7是根据本发明又一个实施例的复合集流体的俯视图；
图8是根据本发明一个实施例的制备复合集流体的方法流程示意图；
图9是根据本发明再一个实施例的制备复合集流体的方法流程示意图；
图10是根据本发明一个实施例的极片的剖视图，
附图标记：
复合集流体：1000；支撑层：100；导电层：200；盲孔20；第一导电层：21；第二导电层：22；极耳区：23。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种复合集流体。根据本发明的实施例，参考图1，该复合集流体1000包括支撑层100和导电层200，其中，导电层200形成在支撑层100的表面上，并且导电层200的表面得到至少一部分上形成有盲孔20，盲孔20的直径为10μm～500μm，优选50～200μm。
发明人发现，通过在复合集流体1000的导电层200上形成盲孔20(即不贯穿复合集流体1000的孔)，一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体1000的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，并且发明人还发现，若盲孔20的直径过大，涂布在其上的活性物质易产生表面极化现象导致析锂，而若盲孔20的直径过小，对复合集流体1000的减重效果不明显，并且活性物质在涂布时浆料不易填充满孔洞。由此，本申请通过限定盲孔的直径为10μm～500μm，可以在实现复合集流体1000降本减重的同时提高电池的安全性能和使用寿命。
根据本发明的一个实施例，支撑层100为绝缘材质，本领域技术人员可以根据实际需要对其具体材质进行选择，例如支撑层100包括但不限于聚苯硫醚、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
根据本发明的再一个实施例，导电层200的厚度为0.1μm～1.5μm，并且导电层200上盲孔20的深度为0.01μm～1.5μm，其中，盲孔20的深度不大于导电层200的厚度，即盲孔20贯穿导电层200(图1)或未贯穿导电层200(图2)，而支撑层100完好无孔洞。根据本发明的一个具体实施例，参考图2，盲孔20的底部距支撑层100的距离为0.01μm～1μm，即盲孔20未贯穿导电层200，也就是说，盲孔20的底部还保留部分导电层200。发明人发现，通过在盲孔20底部保留部分导电层200，可以防止电池级片表面出现极化现象。进一步地，上述导电层200上设有多个盲孔20，并且相邻盲孔20的中心距为30～5000μm，优选300～1500μm。发明人发现，若相邻盲孔20的中心距过大，则对复合集流体1000的降本减重效果不明显，而若相邻盲孔20的中心距过小，会影响复合集流体1000沿其面方向的导电能力，影响电池的充放电倍率。由此，本申请通过设置相邻盲孔的中心距为30～5000μm，可以在实现复合集流体1000降本减重的同时提高电池的充放电倍率。
根据本发明的又一个实施例，导电层200包括第一导电层21和第二导电层22，第一导电层21形成在支撑层100的上表面上，第二导电层22形成在支撑层100的下表面上，并且第一导电层21和第二导电层22上均形成盲孔20。
本领域技术人员可以根据实际需要对第一导电层21与第二导电层22上盲孔20的布置方式进行选择，例如，参考图3，第一导电层21上的盲孔20与第二导电层22上的盲孔20相对布置；再如图4，第一导电层21上的盲孔20与第二导电层22上的盲孔20错开布置。需要说明的是，本领域技术人员也可以对图3和图4中的第一导电层21和第二导电层22上盲孔20的布置方式进行组合，即第一导电层21上一部分盲孔20与第二导电层22上一部分盲孔20相对布置，第一导电层21上另一部分盲孔20与第二导电层22上另一部分盲孔20错开布置。
进一步地，本领域技术人员还可以根据实际需要对第一导电层21和第二导电层22上盲孔20的排布方式进行选择，如图5，第一导电层21和/或第二导电层22上远离极耳区23的区域上的盲孔20密度大于靠近极耳区23的区域上的盲孔20密度。发明人发现，靠近极耳区23的区域导电面积变小，使得电流密度增大，从而使得放热严重，而本申请通过设置第一导电层21和/或第二导电层22上远离极耳区23的区域上的盲孔20密度大于靠近极耳区23的区域上的盲孔20密度，可以降低极耳区23放热严重的问题。优选地，第一导电层21上远离极耳区23的区域上的盲孔20密度大于靠近极耳区23的区域上的盲孔20密度，第二导电层22上远离极耳区23的区域上的盲孔20密度大于靠近极耳区23的区域上的盲孔20密度。并且本领域技术人员可以根据实际需要对第一导电层21和/第二导电层22上靠近极耳区23的区域和靠近极耳区23的区域上盲孔20密度差进行选择。再例如参考图6，第一导电层21和/或第二导电层22上的盲孔20均匀分布；又如图7所示，第一导电层21上相邻的盲孔20错开布置，第二导电层22上相邻的盲孔20错开布置。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对图6和图7中的第一导电层21和第二导电层22上的盲孔的排布方式进行组合。
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对导电层200的材质进行选择，例如导电层200包括但不限于铜层或铝层等。
在本发明的第二个方面，本发明还提出了一种制备上述复合集流体1000的方法。根据本发明的实施例，参考图8，该方法包括：
S100：在支撑层上形成导电层
该步骤中，本领域技术人员可以根据实际需要选择适用的方式在支撑层上形成导电层，例如可以采用磁控溅射方式在支撑层的上下表面上形成导电层，并且本领域技术人员可以根据实际需要对磁控溅射操作过程中的相关操作参数进行选择，只要能够满足上述导电层厚度即可，同时支撑层和导电层的材质同于前文描述，此处不再赘述。
S200：采用激光打点的方式对导电层进行气化
该步骤中，采用激光打点的方式对导电层进行气化，由于支撑层不吸收红外激光，因此支撑层保持完好，从而在导电层上形成盲孔，并且本领域技术人员可以根据实际需要对激光打点过程的具体操作参数等进行选择，只要能够得到上述描述的导电层上盲孔的布置方式或排布方式、深度和直径等即可。
根据本发明的一个实施例，导电层可以分两步形成，首先采用磁控溅射方式在支撑层上形成一部分导电层，然后采用激光打点的方式对导电层进行气化，在导电层上形成盲孔，最后将经过激光打孔后的样品继续通过水电镀的方式加厚导电层，即使得导电层厚度达到目标厚度，经过激光作用的点由于对应支撑层上导电层被去除，因此在水电镀过程中该点不会被加厚，即不会在形成的盲孔处覆盖导电层。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对水电镀过程的具体操作进行选择，此处不再赘述。
根据本发明实施例的制备上述的复合集流体的方法，可以制备得到上述具有盲孔的复合集流体，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
需要说明的是，上述针对复合集流体所描述的特征和优点同样适用于该制备复合集流体的方法，此处不再赘述。
在本发明的第三个方面，本发明还提出了另一种制备上述复合集流体1000的方法。根据本发明的实施例，参考图9，该方法包括：
Sa：在支撑层上形成点状油膜
该步骤中，在支撑层表面涂覆点状油膜，并且本领域技术人员可以根据实际需要对油膜的大小和具体组成等进行选择，只要能够满足上述描述的盲孔尺寸、布置和排布方式等即可，此处不再赘述。
Sb：采用磁控溅射在步骤Sa的支撑层上形成导电层后进行酸洗
该步骤中，采用磁控溅射在步骤Sa的支撑层上形成导电层，由于涂覆有点状油膜区域的导电层附着力差，经过酸洗后点状油膜区域的导电层会溶解在酸液中，从而在导电层上形成盲孔。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对磁控溅射以及酸液的pH等进行选择，只要能够得到上述描述的导电层上盲孔的布置方式或排布方式、深度和直径等即可，此处不再赘述。
根据本发明的一个实施例，该方法的导电层可以分两步形成，首先在支撑层表面涂覆点状油膜，然后采用磁控溅射方式在支撑层上形成一部分厚度的导电层，经过酸洗后点状油膜区域的导电层会溶解在酸液中，从而在导电层上形成盲孔，最后将酸洗后的样品继续通过水电镀的方式加厚导电层，即使得导电层厚度达到目标厚度。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对水电镀过程的具体操作进行选择，此处不再赘述。
根据本发明实施例的制备上述的复合集流体的方法，可以制备得到上述具有盲孔的复合集流体，采用该结构的复合集流体一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该复合集流体的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
需要说明的是，上述针对复合集流体所描述的特征和优点同样适用于该制备复合集流体的方法，此处不再赘述。
在本发明的第四个方面，本发明提出了一种极片。根据本发明的实施例，参考图10，极片包括：复合集流体1000和活性物质层2000，其中，复合集流体为上述的复合集流体1000或采用上述方法得到的复合集流体1000，活性物质层2000形成在复合集流体1000的导电层200上且嵌入到盲孔20中。
本领域技术人员可以根据极片实际应用情况对活性物质层2000的组成进行选择，例如该极片作正极时，上述复合集流体1000中的导电层200为铝层，活性物质层2000包括磷酸铁锂、导电炭黑和聚丙烯酸；该极片作负极时，上述复合集流体1000中的导电层200为铜层，活性物质层2000包括石墨、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠。
发明人发现，通过采用上述具有盲孔20的复合集流体1000，一方面可以实现电池极片的降本减重，并且该极片的导电能力不恶化，再一方面避免了电芯制程过程中涂布活性浆料发生渗漏而导致形成凹坑，从而不会出现在电池充放电过程中形成锂枝晶而刺穿隔膜造成电池的热失控而引发燃烧爆炸的问题，即提高了电池的安全性能和使用寿命，另外还可以保证电池具有较高的电性能。
需要说明的是，上述针对复合集流体及其制备方法所描述的特征和优点同样适用于该极片，此处不再赘述。
在本发明的第五个方面，本发明提出了一种电池。根据本发明的实施例，该电池的正极和/或负极采用上述的极片。由此，在实现电池降本减重的同时提高其安全性能和使用寿命，同时该电池具有优异的电性能。需要说明的是，上述针对极片所描述的特征和优点同样适用于该电池，此处不再赘述。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
锂电池包括：
正极：包括复合集流体和正极活性物质层(形成正极活性物质层的正极浆料包括磷酸铁锂、PVDF、导电炭黑和NMP)，正极活性物质层形成在复合集流体的表面上，复合集流体包括聚苯硫醚支撑层和铝层，铝层形成在聚苯硫醚支撑层的上下表面上，复合集流体中各参数如表1所示，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，并且第一导电层和第二导电层上的盲孔均匀分布；
负极：包括负极集流体铜箔和负极活性物质层(形成负极活性物质层的负极浆料包括石墨、导电剂SP、CMC、粘结剂PVDF和SBR)；
隔膜：pp膜；
电解液：包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和环状碳酸甲乙酯的混合液。
实施例2
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，并且第一导电层和第二导电层上的盲孔均匀分布，其他同于实施例1。
实施例3
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，并且第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例1。
实施例4
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上的盲孔均匀分布，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例1。
实施例5
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上的盲孔均匀分布，其他同于实施例1。
实施例6
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，并且第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例1。
实施例7
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，第二导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例1。
实施例8
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上盲孔均匀分布，第二导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例1。
实施例9
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第二导电层上盲孔均匀分布，第一导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例1。
实施例10
锂电池中组成正极的复合集流体的各参数参考表1，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，并且第一导电层和第二导电层上的盲孔均匀分布，其他同于实施例1。
对比例1
锂电池中组成正极的复合集流体的第一导电层和第二导电层上没有盲孔，其他同于实施例1。
表1实施例1-10中复合集流体的各参数
对实施例1-10和对比例1得到的正极集流体减重进行评估，相较于对比例1的正极集流体，实施例1-10得到的正极集流体的具有明显的减重，并且实施例1-10所得锂电池具有优异的循环性能。
对实施例1-10和对比例1得到的正极集流体的电阻率进行评估，表征结果如表2所示。
表2实施例1-10和对比例1得到的正极集流体的电阻率表征结果
由表2可知，相较于对比例1中的正极集流体，实施例1-10得到的正极集流体导电能力并没有出现恶化。
电阻率(Ω·m)＝方块电阻*铝层厚度，其中，方块电阻测试方法包括：将复合集流体裁剪成20mm×200mm的样品，采用四探针法测试样品的中心区域的电阻，并且方块电阻的单位为Ω，铝层厚度的单位为m。
实施例11
锂电池包括：
负极：包括复合集流体和负极活性物质层，负极活性物质层形成在复合集流体的表面上，负极活性物质层采用的负极活性浆料包括石墨、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和水，复合集流体包括聚苯硫醚支撑层和铜层，铜层形成在聚苯硫醚支撑层的上下表面上，复合集流体中各参数如表3所示，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，并且第一导电层和第二导电层上的盲孔均匀分布；
正极：包括正极集流体铝箔和正极活性物质层(形成正极活性物质层的正极浆料包括磷酸铁锂、PVDF、导电炭黑和NMP)；
隔膜：pp膜；
电解液：包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和环状碳酸甲乙酯的混合液。
实施例12
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，并且第一导电层和第二导电层上的盲孔均匀分布，其他同于实施例11。
实施例13
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，并且第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例11。
实施例14
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上的盲孔均匀分布，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例11。
实施例15
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上的盲孔均匀分布，其他同于实施例11。
实施例16
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔错开布置，并且第一导电层上相邻的盲孔错开布置，第二导电层上相邻的盲孔错开布置，其他同于实施例11。
实施例17
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，第二导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例11。
实施例18
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第一导电层上盲孔均匀分布，第二导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例11。
实施例19
锂电池中组成负极的复合集流体的各参数参考表3，第一导电层上盲孔和第二导电上盲孔相对布置，第二导电层上盲孔均匀分布，第一导电层上远离极耳区的区域上的盲孔密度大于靠近极耳区的区域上的盲孔密度，其他同于实施例11。
对比例2
锂电池中组成负极的复合集流体的第一导电层和第二导电层上没有盲孔，其他同于实施例11。
表3实施例11-19中复合集流体的各参数
对实施例11-19和对比例2得到的负极集流体减重进行评估，相较于对比例2的负极集流体，实施例11-19得到的负极集流体具有明显的减重，并且实施例11-19所得锂电池具有优异的循环性能。
对实施例11-19和对比例2得到的负极集流体的电阻率进行评估，表征结果如表4所示。
表4实施例11-19和对比例2得到的负极集流体的电阻率表征结果
| 负极集流体电阻率/Ω·m | |
| 实施例11 | 2.21*10-8 |
| 实施例12 | 2.22*10-8 |
| 实施例13 | 2.18*10-8 |
| 实施例14 | 2.21*10-8 |
| 实施例15 | 2.17*10-8 |
| 实施例16 | 2.16*10-8 |
| 实施例17 | 2.2*10-8 |
| 实施例18 | 2.21*10-8 |
| 实施例19 | 2.21*10-8 |
| 对比例2 | 2.21*10-8 |
由表4可知，相较于对比例2中的负极集流体，实施例11-19得到的负极集流体导电能力并没有出现恶化。
电阻率(Ω·m)＝方块电阻*铜层厚度，其中，方块电阻测试方法包括：将复合集流体裁剪成20mm×200mm的样品，采用四探针法测试样品的中心区域的电阻，并且方块电阻的单位为Ω，铜层厚度的单位为m。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (13)
1.一种复合集流体，其特征在于，包括：
支撑层；
导电层，所述导电层形成在所述支撑层的表面上，并且所述导电层的表面的至少一部分上形成有盲孔，所述盲孔的直径为10μm～500μm，所述盲孔的深度为0.01μm～1.5μm；
并且所述盲孔的深度小于所述导电层的厚度，所述盲孔的底部距所述支撑层的距离为0.01μm～1μm；
所述导电层的厚度为0.1μm～1.5μm。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述盲孔的直径为50μm～200μm。
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，相邻所述盲孔的中心距为30μm～5000μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的复合集流体，其特征在于，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层形成在所述支撑层的上表面上，所述第二导电层形成在所述支撑层的下表面上，并且所述第一导电层和所述第二导电层上均形成所述盲孔。
5.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层上的所述盲孔与所述第二导电层上的所述盲孔相对布置。
6.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层上的所述盲孔与所述第二导电层上的所述盲孔错开布置。
7.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层和/或所述第二导电层上远离极耳区的区域上的所述盲孔密度大于靠近所述极耳区的区域上的所述盲孔密度。
8.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层和/或所述第二导电层上所述盲孔均匀分布。
9.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层上相邻的所述盲孔错开布置；和/或
所述第二导电层上相邻的所述盲孔错开布置。
10.一种制备权利要求1-9中任一项所述的复合集流体的方法，其特征在于，包括：
(1)在支撑层上形成导电层；
(2)采用激光打点的方式对所述导电层进行气化，以便在所述导电层上形成盲孔。
11.一种制备权利要求1-9中任一项所述的复合集流体的方法，其特征在于，包括：
(a)在支撑层上形成点状油膜；
(b)采用磁控溅射在步骤(a)的支撑层上形成导电层后进行酸洗，以便在所述导电层上形成盲孔。
12.一种极片，其特征在于，包括：
复合集流体；
活性物质层，所述活性物质层形成在所述复合集流体的导电层上且嵌入到所述盲孔中，
其中，所述复合集流体为权利要求1-9中任一项所述的复合集流体或采用权利要求10或11所述的方法得到的所述复合集流体。
13.一种电池，其特征在于，所述电池的正极和/或负极采用权利要求12所述的极片。
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 361006 room 201-1, complex building 5, No. 11, Butang Middle Road, industrial base, Xiamen Torch High tech Zone (Tongxiang), Xiamen, Fujian Applicant after: Xiamen Haichen Energy Storage Technology Co.,Ltd. Address before: 361006 room 201-1, complex building 5, No. 11, Butang Middle Road, industrial base, Xiamen Torch High tech Zone (Tongxiang), Xiamen, Fujian Applicant before: Xiamen Haichen New Energy Technology Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |