CN114520336B - 集流体及其制造方法和设备、及集流体预制件 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种集流体及其制造方法和设备、及集流体预制件，其中，集流体包括多孔泡沫金属部以及实心金属部；多孔泡沫金属部未压缩，多孔泡沫金属部包括沿第一方向相对分布的第一边缘和第二边缘；第一方向垂直于集流体的厚度方向；第一边缘和/或第二边缘连接有实心金属部。本申请实施例的集流体在多孔泡沫金属部的边缘连接实心金属部，能够缓解泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上的问题。

Description

集流体及其制造方法和设备、及集流体预制件
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种集流体及其制造方法和设备、及集流体预制件。
背景技术
在使用泡沫金属作为集流体的电极组件中，泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上，使得电池单体的生产工艺难度增大。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种集流体及其制造方法和设备、及集流体预制件，能够缓解泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上的问题。
第一方面，本申请提供一种集流体，包括多孔泡沫金属部以及实心金属部；多孔泡沫金属部未压缩，多孔泡沫金属部包括沿第一方向相对分布的第一边缘和第二边缘；第一方向垂直于集流体的厚度方向；第一边缘和/或第二边缘连接有实心金属部。
本申请实施例的技术方案中，在多孔泡沫金属部的边缘连接实心金属部，以实心金属部作为集流体的焊接区域，在进行激光焊接时，实心金属部能有效防止漏激光，进而能有效避免发生烫伤电极组件、无法形成熔池、易形成爆点的现象，因而能够缓解泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上的问题。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第一种示例，实心金属部的厚度小于等于多孔泡沫金属部的厚度。该设计中，将实心金属部的厚度配置为不超过多孔泡沫金属部的厚度，在集流体的厚度方向上，避免实心金属部超出多孔泡沫金属部，从而避免实心金属部将隔离膜拱起，保证多孔泡沫金属部能够较好地与隔离膜贴合。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第二种示例，第一边缘和/或第二边缘连接的实心金属部中，沿第一方向，实心金属部远离多孔泡沫金属部的一端的厚度小于实心金属部靠近多孔泡沫金属部的一端的厚度。该设计中，将实心金属部配置为远离多孔泡沫金属部的一端的厚度小于靠近多孔泡沫金属部的一端的厚度，实心金属部靠近多孔泡沫金属部的一端的厚度相对较大，有利于实心金属部较稳定地与多孔泡沫金属部连接，实心金属部远离多孔泡沫金属部的一端的厚度相对较小，方便实施切割和激光焊接操作。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第三种示例，实心金属部具有第一金属段；沿第一方向，第一金属段的厚度从靠近多孔泡沫金属部的一端到远离多孔泡沫金属部的一端逐渐减小。该设计中，为了将实心金属部配置为远离多孔泡沫金属部的一端的厚度相对较小，在实心金属部中配置沿远离多孔泡沫金属部的方向厚度逐渐减小的第一金属段，通过第一金属段平缓过渡，使得实心金属部表面平整且成型方便。
在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第四种示例，第一金属段沿集流体的厚度方向分布的表面为弧形面；沿集流体的厚度方向，弧形面朝向集流体的厚度中心弯曲。该设计中，将第一金属段配置为弧形过渡的形式，第一金属段方便通过压制的方式实现，使得实心金属部的成型更方便。
在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第五种示例，实心金属部具有第二金属段；沿第一方向，第二金属段连接于第一金属段远离多孔泡沫金属部的一端；第二金属段的厚度等于第一金属段远离多孔泡沫金属部的一端的厚度。该设计中，在第一金属段远离多孔泡沫金属部的一端配置第二金属段，第二金属段的厚度与第一金属段远离多孔泡沫金属部的一端的厚度相等，第二金属段和第一金属段连接平整稳定，且方便直接通过压制的方式形成具有第二金属段和第一金属段的实心金属部；第二金属段还能够为实施切割和激光焊接操作提供更多的操作位置，更方便实施切割和激光焊接操作。
在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第六种示例，实心金属部具有第三金属段；沿第一方向，第三金属段连接于多孔泡沫金属部与第一金属段之间；第三金属段的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部的厚度。该设计中，在泡沫金属与第一金属段之间配置第三金属段，第三金属段的厚度与多孔泡沫金属部的厚度基本相同，在集流体的厚度方向上，第三金属段具有较好的支撑能力，能够有效避免因集流体受压而使得多孔泡沫金属部受压变形。
在一些实施例中，根据第一方面的第五种示例，提出第一方面的第七种示例，实心金属部具有第三金属段；沿第一方向，第三金属段连接于多孔泡沫金属部与第一金属段之间；第三金属段的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部的厚度。该设计中，在泡沫金属与第一金属段之间配置第三金属段，第三金属段的厚度与多孔泡沫金属部的厚度基本相同，在集流体的厚度方向上，第三金属段具有较好的支撑能力，能够有效避免因集流体受压而使得多孔泡沫金属部受压变形。
在一些实施例中，根据第一方面的第六种示例或第七种示例，提出第一方面的第八种示例，第三金属段的厚度等于第一金属段靠近多孔泡沫金属部的一端的厚度。该设计中，第一金属段靠近多孔泡沫金属部的一端的厚度与第三金属段的厚度相等，第三金属段和第一金属段连接平整稳定，且方便直接通过压制的方式形成具有第三金属段和第一金属段的实心金属部。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第九种示例，实心金属部具有第三金属段；第三金属段的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部的厚度。该设计中，在实心金属部中配置第三金属段，第三金属段的厚度与多孔泡沫金属部的厚度基本相同，在集流体的厚度方向上，第三金属段具有较好的支撑能力，能够有效避免因集流体受压而使得多孔泡沫金属部受压变形。
在一些实施例中，根据第一方面的第六种示例、第七种示例或第九种示例，提出第一方面的第十种示例，第三金属段沿集流体的厚度方向分布的表面覆盖有绝缘层。该设计中，沿集流体的厚度方向，在第三金属段表面覆盖绝缘层，能够避免因锂金属等沉积在填充物的表面而导致局部膨胀力增大。
在一些实施例中，根据第一方面的第十种示例，提出第一方面的第十一种示例，单个绝缘层的厚度≥50nm，和/或单个绝缘层的厚度为≤200nm。该设计中，将单个绝缘层的厚度控制在特定的范围内，能有效避免绝缘层因厚度过小而被击穿，沿集流体的厚度方向，也能避免绝缘层厚度因厚度过大而将隔离膜拱起。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第十二种示例，多孔泡沫金属部为多孔泡沫铜，实心金属部为实心铜。该设计中，多孔泡沫金属部和实心金属部的材质均为铜，集流体能较好地用作负极集流体。
第二方面，本申请提供一种极片，包括如上述实施例的集流体。
第三方面，本申请提供一种电极组件，包括隔离膜以及如上述实施例的极片；沿集流体的厚度方向，隔离膜与多孔泡沫金属部层叠分布。
第四方面，本申请提供一种电池单体，包括外壳以及如上述实施例的电极组件；电极组件容纳于外壳内。
第五方面，本申请提供一种电池，包括箱体以及多个如上述实施例的电池单体；多个电池单体容纳于箱体内。
第六方面，本申请提供一种用电设备，包括如上述实施例的电池单体或者如上述实施例的电池。
第七方面，本申请提供一种集流体预制件，包括合金部以及实心金属部；合金部包括沿第一方向相对分布的第三边缘和第四边缘；第一方向垂直于集流体预制件的厚度方向；合金部被配置为能够通过去合金化形成多孔泡沫金属部，多孔泡沫金属部未压缩；第三边缘和/或第四边缘连接有实心金属部；实心金属部被配置为在去合金化过程中不参与反应，以使得实心金属部在去合金化后能够被保留。
本申请实施例的技术方案中，实心金属部与合金部进行连接，能够方便地通过轧制、铸造、焊接等方式实现；合金部被配置为通过去合金化形成未压缩的多孔泡沫金属部，实心金属部被配置为在去合金化后能够被保留，使得集流体预制件通过去合金化处理即可得到上述实施例的集流体。
第八方面，本申请提供一种集流体的制造方法，包括：提供如上述实施例的集流体预制件；对集流体预制件进行去合金化，以使得合金部形成多孔泡沫金属部，且实心金属部在去合金化过程中不参与反应被保留。
本申请实施例的技术方案中，提供上述实施例的集流体预制件，然后进行去合金化处理，能够方便地制造得到上述实施例的集流体。
第九方面，本申请提供一种集流体的制造设备，包括提供装置以及去合金化装置；提供装置用于提供如上述实施例的集流体预制件；去合金化装置用于对集流体预制件进行去合金化，以使得合金部形成多孔泡沫金属部，且实心金属部在去合金化过程中不参与反应被保留。
本申请实施例的技术方案中，配置提供装置用于提供如上述实施例的集流体预制件，配置去合金化装置用于对集流体预制件进行去合金化，能够方便地制造得到上述实施例的集流体。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图；
图3为图2所示的电池单体的爆炸图；
图4为本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图；
图5为本申请一些实施例提供的第一种设计的集流体的侧视结构示意图；
图6为本申请一些实施例提供的第一种设计的集流体的轴测图；
图7为本申请一些实施例提供的第一种设计的集流体的俯视结构示意图；
图8为本申请一些实施例提供的第二种设计的集流体的侧视结构示意图；
图9为本申请一些实施例提供的第三种设计的集流体的侧视结构示意图；
图10为本申请一些实施例提供的第四种设计的集流体的侧视结构示意图；
图11为本申请一些实施例提供的第五种设计的集流体的侧视结构示意图；
图12为本申请一些实施例提供的第六种设计的集流体的侧视结构示意图；
图13为本申请一些实施例提供的第七种设计的集流体的侧视结构示意图；
图14为本申请一些实施例提供的第八种设计的集流体的侧视结构示意图；
图15为本申请一些实施例提供的第八种设计的集流体的俯视结构示意图；
图16为本申请一些实施例提供的第九种设计的集流体的侧视结构示意图；
图17为本申请一些实施例提供的集流体预制件的侧视结构示意图；
图18为本申请一些实施例提供的一种集流体的制造方法的工艺流程图；
图19为本申请一些实施例提供的一种集流体的制造设备的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下：
车辆1000；
电池100，控制器200，马达300；
箱体10，第一部分11，第二部分12，容纳空间13；
电池单体20，外壳21，电极组件22，电极端子23，泄压结构24；
壳体211，盖体212，密封空间213，极片220，负极极片221，正极极片222，隔离膜223；
集流体2201，集流体预制件2202；
多孔泡沫金属部22011，第一边缘22011a，第二边缘22011b；
实心金属部22012，第一金属段22012a，第二金属段22012b，第三金属段22012c；
绝缘层22013；
负极集流体2211；
正极集流体2221，正极活性物质层2222；
合金部22021，第三边缘22021a，第四边缘22021b；
集流体的制造设备2000；
提供装置2100，去合金化装置2200；
第一方向A，集流体的厚度方向B，集流体预制件的厚度方向C。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。
在本申请实施例的描述中，技术术语“厚度”、“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请实施例中的具体含义。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。隔离膜的材质可以为PP（polypropylene，聚丙烯）或PE（polyethylene，聚乙烯）等。正极极片包括正极集流体和正极活性物质，正极活性物质涂覆于正极集流体的表面和/或填充在多孔的正极集流体内；正极集流体包括正极活性物质区和连接于正极活性物质区的正极极耳，正极活性物质区涂覆有正极活性物质层和/或填充有正极活性物质，正极极耳未涂覆和填充正极活性物质。以锂离子电池单体为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质，负极活性物质涂覆于负极集流体的表面和/或填充在多孔的负极集流体内；负极集流体包括负极活性物质区和连接于负极活性物质区的负极极耳，负极活性物质区涂覆有负极活性物质层和/或填充有负极活性物质，负极极耳未涂覆和填充负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
本申请中，电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
申请人注意到，在目前的一些极片的设计中，会选用多孔的集流体。多孔的集流体为了预留足够的空间用于沉积金属锂或填充活性物质等，同时，为了减少金属的用量，通常选用孔隙率较高（例如≥70%）的泡沫金属，这就使得对泡沫金属形式的集流体进行激光焊接时会漏激光，会发生烫伤电极组件、无法形成熔池、易形成爆点的现象，因而导致泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上。
为了缓解泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上的技术问题，目前提出的技术方案通常是对集流体的边缘进行压缩形成压缩区，然后再在压缩区焊接实心金属作为极耳。但是，目前提出的上述方案，由于对集流体的边缘进行了压缩，压缩区的孔隙率降低，从而会降低泡沫金属整体的厚度、孔隙率及孔隙分布的均匀性，进一步地，在进行锂沉积等操作时，会导致锂金属容易沉积在压缩区域的表面，进而容易导致局部膨胀力增大。
基于以上考虑，申请人经过深入研究，设计了一种集流体预制件，集流体预制件包括合金部及连接在合金部边缘的实心金属部，通过对集流体预制件进行去合金化处理，能够得到实心金属直接连接在泡沫金属边缘的集流体。该集流体的边缘连接有实心金属，能够缓解泡沫金属形式的集流体难以通过激光焊接的方式连接到外壳上的问题；泡沫金属的边缘未经压缩，还能避免因压缩而导致降低泡沫金属整体的厚度、孔隙率及孔隙分布的均匀性。
本申请实施例描述的技术方案适用于集流体、使用集流体的极片、使用极片的电极组件、使用电极组件的电池单体、使用电池单体的电池、使用电池单体的用电设备，以及该集流体的制造方法和设备。其中，集流体可以是正极集流体，也可以是负极集流体。
本申请中，用电设备可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆为例进行说明。
参见图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
参见图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图，电池100可以包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于容纳电池单体20，箱体10可以是多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间13。第二部分12可以是一端开口的空心结构，第一部分11为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧，以形成具有容纳空间13的箱体10。当然，第一部分11和第二部分12可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以是一个，也可以是多个。若电池单体20为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池100模块，多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10。电池100还可以包括其他结构，例如，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的并联或串联或混联。
其中，每个电池单体20可以为二次电池100或一次电池100；还可以是锂硫电池100、钠离子电池100或镁离子电池100，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
参见图3，图3为图2所示的电池单体20的爆炸图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。电池单体20可以包括外壳21和电极组件22，电极组件22容纳于外壳21内。在一些实施例中，外壳21还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳21可以是多种结构形式。
外壳21可以包括壳体211和盖体212。
壳体211是用于配盖体212以形成电池单体20的内部密封空间213的组件，其中，形成的密封空间213可以用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件。壳体211和盖体212可以是独立的部件，可以于壳上设置开口，通过在开口处使盖体212盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使盖体212和壳体211一体化，具体地，盖体212和壳体211可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体211的内部时，再使盖体212盖合壳体211。壳体211可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体211的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。壳体211的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。
盖体212是指盖合于壳体211的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，盖体212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211。在一些实施例中，盖体212可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，盖体212在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。盖体212的材质也可以是其他的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在盖体212的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体211内的电连接部件与盖体212，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。
盖体212上可以设置有如电极端子23等的功能性部件。电极端子23安装于盖体212上。电极端子23与电极组件22电连接，以输出电池单体20所产生的电能。示例性的，电极端子23与电极组件22可通过转接片（图未示出）实现电连接。
电池单体20还可以包括泄压结构24，泄压结构24用于在电池单体20的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体20内部的压力。示例性的，泄压结构24可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
在组装电池单体20时，可先将电极组件22放入壳体211内，并向壳体211内填充电解质，再将盖体212盖合于壳体211的开口。
参见图4，图4为本申请一些实施例提供的电极组件22的结构示意图。电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体211内可以包含一个或更多个的电极组件22。电极组件22主要由极片220和隔离膜223卷绕或层叠放置形成。其中，极片220包括位于隔离膜223两侧的正极极片222和负极极片221。极片220包括集流体2201，负极极片221中的集流体2201为负极集流体2211，正极极片222中的集流体2201为正极集流体2221。作为示例，正极集流体2221为铝箔，正极集流体2221的表面涂覆有正极活性物质层2222；负极集流体2211主要为多孔泡沫铜，负极集流体2211的孔隙用于沉积锂，负极集流体2211的两侧表面可以不涂覆负极活性材料。
接下来结合附图对集流体2201的具体结构进行详细阐述。
第一方面，根据本申请的一些实施例，参见图5至图9，本申请提供一种集流体2201，包括多孔泡沫金属部22011以及实心金属部22012；多孔泡沫金属部22011未压缩，多孔泡沫金属部22011包括沿第一方向A相对分布的第一边缘22011a和第二边缘22011b；第一方向A垂直于集流体的厚度方向B；第一边缘22011a和/或第二边缘22011b连接有实心金属部22012。
集流体2201可以是正极集流体2221，集流体2201也可以是负极集流体2211。集流体2201为正极集流体2221时，多孔泡沫金属部22011和实心金属部22012可以选择适合正极极片222的材料，例如分别为多孔泡沫铝和实心铝。集流体2201为负极集流体2211时，多孔泡沫金属部22011和实心金属部22012可以选择适合负极极片221的材料，例如分别为多孔泡沫铝铜和实心铜。
多孔泡沫金属部22011是指具有孔隙的层状金属多孔体，其中的孔隙率可选地为20~95%，进一步可选地为60~95%。
多孔泡沫金属部22011未压缩是指该多孔泡沫金属部22011是经过去除造孔剂的工艺后直接得到的多孔泡沫金属部22011，其在去除造孔剂的工艺后，未经过压缩处理。换句话说，在未压缩的多孔泡沫金属部22011中，沿第一方向A，多孔泡沫金属部22011各处的厚度基本一致，可能存在的厚度差值主要来自于工艺制造中不可避免的偏差。在未压缩的多孔泡沫金属部22011中，多孔泡沫金属部22011各处的孔隙率基本一致，可能存在的孔隙率差值主要来自于工艺制造中不可避免的偏差。
实心金属部22012是指通过铸造等工艺得到的实心的金属，其内部基本没有孔隙，可能存在的孔隙主要来自于工艺制造中不可避免的气泡。
第一方向A可以指集流体2201的长度方向，也可以指集流体2201的宽度方向。
实心金属部22012与多孔泡沫金属部22011的边缘的连接方式为固定连接，其例如但不限于为铸造连接、轧制连接、焊接等。
经研究发现，焊接的连接方式下，一方面，焊接区域容易产生厚度差异，在将集流体2201应用于电极组件22时，焊接较厚的区域会产生应力集中，导致局部膨胀力过大，会影响电极组件22的循环寿命和安全性；另一方面，焊接一般会产生高温，高温会导致焊接区域金属产生氧化，进一步可能导致氧化区域在电解液中的稳定性受到影响，存在电解液腐蚀焊接区域的风险，而焊接区域又是过电流的位置，如果产生过多的腐蚀，会使得电阻上升、产热变多，同样可能导致电极组件22出现热失控等安全问题。作为示例，实心金属部22012与多孔泡沫金属部22011通过轧制的方式连接，以使得实心金属部22012与多孔泡沫金属部22011呈一体连接的状态，该连接方式能有效避免焊接方式存在的上述问题。
第一边缘22011a和/或第二边缘22011b连接有实心金属部22012，包括以下几种情况。第一种，参见图9，仅第一边缘22011a和第二边缘22011b中的一者连接有实心金属部22012。第二种，参见图5至图8，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012。在第二种情况下，第一边缘22011a和第二边缘22011b各自设置的实心金属部22012可以相同（如图5至图7所示）也可以不同（如图8所示）；一个集流体2201可以配置在一个极片220中，此时可以将极片220配置成单边出极耳或者双边出极耳的形式；沿第一方向A，也可以在中部将一个集流体2201分割为两个集流体2201，分割后的每个集流体2201中连接有一个实心金属部22012，具有如图9所示的结构。
本申请实施例的技术方案中，在多孔泡沫金属部22011的边缘连接实心金属部22012，以实心金属部22012作为集流体2201的焊接区域，在进行激光焊接时，实心金属部22012能有效防止漏激光，进而能有效避免发生烫伤电极组件22、无法形成熔池、易形成爆点的现象，因而能够缓解泡沫金属形式的集流体2201难以通过激光焊接的方式连接到外壳21上的问题。多孔泡沫金属部22011的边缘未经压缩，还能避免因压缩而导致降低多孔泡沫金属部22011整体的厚度、孔隙率及孔隙分布的均匀性。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第一种示例，实心金属部22012的厚度小于等于多孔泡沫金属部22011的厚度。
实心金属部22012的厚度是指实心金属部22012在集流体的厚度方向B上的尺寸，多孔泡沫金属部22011的厚度是指多孔泡沫金属部22011在集流体的厚度方向B上的尺寸。本申请实施例中，关于集流体2201中各个部位的厚度，除特别说明外，均是指在集流体的厚度方向B上的尺寸。
多孔泡沫金属部22011的厚度可以根据电极组件22的设计进行选择，作为示例，多孔泡沫金属部22011的厚度为50μm~400μm，例如但不限于为50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm和400μm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。若多孔泡沫金属部22011的厚度过大，会使得离子传输距离变长，从而会影响电池100的阻抗；若多孔泡沫金属部22011的厚度过小，则不便于工艺制备。
沿第一方向A，实心金属部22012各处的厚度可以相同也可以不同。沿第一方向A，在第一种情况下，实心金属部22012中的一部分位置厚度小于多孔泡沫金属部22011的厚度，且另一部分位置厚度等于多孔泡沫金属部22011的厚度；在第二种情况下，实心金属部22012中的各处厚度均小于多孔泡沫金属部22011的厚度；在第三种情况下，实心金属部22012中的各处厚度均等于多孔泡沫金属部22011的厚度。
该设计中，将实心金属部22012的厚度配置为不超过多孔泡沫金属部22011的厚度，在集流体的厚度方向B上，避免实心金属部22012超出多孔泡沫金属部22011，从而避免实心金属部22012将隔离膜223拱起，保证多孔泡沫金属部22011能够较好地与隔离膜223贴合。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第二种示例，第一边缘22011a和/或第二边缘22011b连接的实心金属部22012中，沿第一方向A，实心金属部22012远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度小于实心金属部22012靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度。
第一边缘22011a和/或第二边缘22011b连接的实心金属部22012按照上述标准配置，包括以下几种情况。第一种，参见图9，仅第一边缘22011a和第二边缘22011b中的一者连接有实心金属部22012，此时集流体2201中仅有一个实心金属部22012，实心金属部22012按照上述标准配置。第二种，参见图5至图8，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，此时集流体2201中仅有两个实心金属部22012，其中的至少一个实心金属部22012按照标准配置；当两个实心金属部22012均按照上述标准配置时，如图5至图7所示；当其中一个实心金属部22012均按照上述标准配置时，如图8所示。
将实心金属部22012配置为在第一方向A上存在厚度差异的方式不限，例如，可以采用平缓渐变的方式实现，也可以采用突变的方式实现。
实心金属部22012远离多孔泡沫金属部22011的一端用于进行激光焊接，作为示例，其厚度为4.5μm~8μm，例如但不限于为4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm和8μm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。实心金属部22012远离多孔泡沫金属部22011的一端用于出极耳，极耳用于过电流，若其厚度过大则使得过流量过大，若其厚度过小则使得过流能力差。
该设计中，将实心金属部22012配置为远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度小于靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度，实心金属部22012靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度相对较大，有利于实心金属部22012较稳定地与多孔泡沫金属部22011连接，实心金属部22012远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度相对较小，方便实施切割和激光焊接操作。
在一些实施例中，根据第一方面的第二种示例，提出第一方面的第三种示例，实心金属部22012具有第一金属段22012a；沿第一方向A，第一金属段22012a的厚度从靠近多孔泡沫金属部22011的一端到远离多孔泡沫金属部22011的一端逐渐减小。
在配置有第一金属段22012a的实施例中，作为一种示例，实心金属部22012由第一金属段22012a组成，如图10所示。在其他实施方案中，沿第一方向A，还可以在第一金属段22012a的至少一端配置其他金属段。
将实心金属部22012配置为在第一方向A上厚度逐渐变化的方式不限，其厚度变化对应的渐变线可以是弧线形（如图5所示）也可以是直线形（如图11所示）。
该设计中，为了将实心金属部22012配置为远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度相对较小，在实心金属部22012中配置沿远离多孔泡沫金属部22011的方向厚度逐渐减小的第一金属段22012a，通过第一金属段22012a平缓过渡，使得实心金属部22012表面平整且成型方便。
参见图5，在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第四种示例，第一金属段22012a沿集流体的厚度方向B分布的表面为弧形面；沿集流体的厚度方向B，弧形面朝向集流体2201的厚度中心弯曲。
集流体2201的厚度中心位于集流体2201的1/2厚度处，也就是说，弧形面朝向集流体2201的中部向内弯曲。
该设计中，将第一金属段22012a配置为弧形过渡的形式，第一金属段22012a方便通过压制的方式实现，使得实心金属部22012的成型更方便。
参见图5，在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第五种示例，实心金属部22012具有第二金属段22012b；沿第一方向A，第二金属段22012b连接于第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端；第二金属段22012b的厚度等于第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度。
第二金属段22012b的厚度等于第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度，也就是说，沿第一方向A，第二金属段22012b各处的厚度一致；同时，第二金属段22012b的外边缘与第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端的外边缘连接。
第二金属段22012b的厚度范围示例性地为4.5μm~8μm。
在一种示例中，多孔泡沫金属部22011的厚度为100μm，第二金属段22012b的厚度为6μm。
在一种示例中，多孔泡沫金属部22011的厚度为260μm，第二金属段22012b的厚度为8μm。
该设计中，在第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端配置第二金属段22012b，第二金属段22012b的厚度与第一金属段22012a远离多孔泡沫金属部22011的一端的厚度相等，第二金属段22012b和第一金属段22012a连接平整稳定，且方便直接通过压制的方式形成具有第二金属段22012b和第一金属段22012a的实心金属部22012；第二金属段22012b还能够为实施切割和激光焊接操作提供更多的操作位置，更方便实施切割和激光焊接操作。
在一些实施例中，根据第一方面的第三种示例，提出第一方面的第六种示例，实心金属部22012具有第三金属段22012c；沿第一方向A，第三金属段22012c连接于多孔泡沫金属部22011与第一金属段22012a之间；第三金属段22012c的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部22011的厚度。
在一些实施例中，根据第一方面的第五种示例，提出第一方面的第七种示例，实心金属部具有第三金属段；沿第一方向，第三金属段连接于多孔泡沫金属部与第一金属段之间；第三金属段的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部的厚度。
作为示例，沿第一方向A，第三金属段22012c各处的厚度一致，其中，第三金属段22012c的厚度与多孔泡沫金属部22011的厚度的比值例如但不限于为0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和1中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
在如图4所示的电极组件22中，第三金属段22012c设置于负极集流体2211，沿集流体的厚度方向B，第三金属段22012c的正投影至少与正极活性物质层2222部分重叠，作为示例，正极活性物质层2222的边缘位于第三金属段22012c的正投影内，以使得第三金属段22012c对正极活性物质层2222有较好的支撑作用。
该设计中，在泡沫金属与第一金属段22012a之间配置第三金属段22012c，第三金属段22012c的厚度与多孔泡沫金属部22011的厚度基本相同，在集流体的厚度方向B上，第三金属段22012c具有较好的支撑能力，能够有效避免因集流体2201受压而使得多孔泡沫金属部22011受压变形。
在一些实施例中，根据第一方面的第六种示例或第七种示例，提出第一方面的第八种示例，第三金属段22012c的厚度等于第一金属段22012a靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度。
第三金属段22012c的厚度等于第一金属段22012a靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度，也就是说，沿第一方向A，第三金属段22012c各处的厚度一致；同时，第三金属段22012c的外边缘与第一金属段22012a靠近多孔泡沫金属部22011的一端的外边缘连接。
该设计中，第一金属段22012a靠近多孔泡沫金属部22011的一端的厚度与第三金属段22012c的厚度相等，第三金属段22012c和第一金属段22012a连接平整稳定，且方便直接通过压制的方式形成具有第三金属段22012c和第一金属段22012a的实心金属部22012。
在一些实施例中，根据第一方面的第一种示例，提出第一方面的第九种示例，实心金属部22012具有第三金属段22012c；第三金属段22012c的厚度=（0.95~1）×多孔泡沫金属部22011的厚度。
上述实施例中，引用第一方面的第一种示例，是指至少一部分的实心金属部22012可以仅由第三金属段22012c组成。
如图8所示，在集流体2201的两个实心金属部22012中，一个实心金属部22012由第三金属段22012c、第一金属段22012a和第二金属段22012b组成，一个实心金属部22012由第三金属段22012c组成。
该设计中，在实心金属部22012中配置第三金属段22012c，第三金属段22012c的厚度与多孔泡沫金属部22011的厚度基本相同，在集流体的厚度方向B上，第三金属段22012c具有较好的支撑能力，能够有效避免因集流体2201受压而使得多孔泡沫金属部22011受压变形。
关于集流体2201中实心金属部22012的分布方式以及实心金属部22012中金属段的配置方式，以下将作出一些示例。
参见图5，在一种示例中，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，每个实心金属部22012由第一金属段22012a、第二金属段22012b和第三金属段22012c组成。
参见图8，在一种示例中，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，其中一个实心金属部22012由第一金属段22012a、第二金属段22012b和第三金属段22012c组成，其中另一个实心金属部22012由第三金属段22012c组成。
参见图10，在一种示例中，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，每个实心金属部22012由第一金属段22012a组成。
参见图12，在一种示例中，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，每个实心金属部22012由第一金属段22012a和第二金属段22012b组成。
参见图13，在一种示例中，第一边缘22011a和第二边缘22011b分别设置有一个实心金属部22012，每个实心金属部22012由第一金属段22012a和第三金属段22012c组成。
参见图14至图16，在一些实施例中，根据第一方面的第六种示例、第七种示例或第九种示例，提出第一方面的第十种示例，第三金属段22012c沿集流体的厚度方向B分布的表面覆盖有绝缘层22013。
绝缘层22013由绝缘性物质形成，绝缘层22013的材质例如为具有绝缘性的聚合物。可选地，聚合物为橡胶材料，橡胶材料包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶中的一种或多种。
该设计中，沿集流体的厚度方向B，在第三金属段22012c表面覆盖绝缘层22013，能够避免因锂金属等沉积在填充物的表面而导致局部膨胀力增大。
在一些实施例中，根据第一方面的第十种示例，提出第一方面的第十一种示例，单个绝缘层22013的厚度≥50nm，和/或单个绝缘层22013的厚度为≤200nm。
作为示例，单个绝缘层22013的厚度例如但不限于为50nm、80nm、100 nm、120 nm、150 nm和200 nm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
该设计中，将单个绝缘层22013的厚度控制在特定的范围内，能有效避免绝缘层22013因厚度过小而被击穿，沿集流体的厚度方向B，也能避免绝缘层22013厚度因厚度过大而将隔离膜223拱起。
在一些实施例中，根据第一方面，提出第一方面的第十二种示例，多孔泡沫金属部22011为多孔泡沫铜，实心金属部22012为实心铜。
该设计中，多孔泡沫金属部22011和实心金属部22012的材质均为铜，集流体2201能较好地用作负极集流体2211。
根据本申请的一些实施例，参见图14和图15，集流体2201为负极集流体2211，多孔泡沫金属部22011为多孔泡沫铜，实心金属部22012为实心铜。第一边缘22011a和第二边缘22011b分别一体连接有一个实心金属部22012，每个实心金属部22012由第一金属段22012a、第二金属段22012b和第三金属段22012c组成，第三金属段22012c沿集流体的厚度方向B分布的表面覆盖有绝缘层22013。
根据本申请的一些实施例，参见图16，集流体2201为负极集流体2211，多孔泡沫金属部22011为多孔泡沫铜，实心金属部22012为实心铜。第一边缘22011a和第二边缘22011b分别一体连接有一个实心金属部22012，其中一个实心金属部22012由第一金属段22012a、第二金属段22012b和第三金属段22012c组成，其中另一个实心金属部22012由第三金属段22012c组成，第三金属段22012c沿集流体的厚度方向B分布的表面覆盖有绝缘层22013。
第二方面，本申请提供一种极片220，包括如上述实施例的集流体2201。
极片220可以是正极极片222，正极极片222包括上述实施例的集流体2201。作为示例，多孔泡沫金属部22011为多孔泡沫铝，多孔泡沫铝内填充有正极活性物质，实心金属部22012为实心铝。
极片220可以是负极极片221，负极极片221包括上述实施例的集流体2201。作为示例，多孔泡沫金属部22011为多孔泡沫铜，多孔泡沫铜的孔隙用于沉积锂，实心金属部22012为实心铜。
参见图4，第三方面，本申请提供一种电极组件22，包括隔离膜223以及如上述实施例的极片220；沿集流体的厚度方向B，隔离膜223与多孔泡沫金属部22011层叠分布。
第四方面，本申请提供一种电池单体20，包括外壳21以及如上述实施例的电极组件22；电极组件22容纳于外壳21内。
第五方面，本申请提供一种电池100，包括箱体10以及多个如上述实施例的电池单体20；多个电池单体20容纳于箱体10内。
第六方面，本申请提供一种用电设备，包括如上述实施例的电池单体20或者如上述实施例的电池100。
参照图17，第七方面，本申请提供一种集流体预制件2202，包括合金部22021以及实心金属部22012；合金部22021包括沿第一方向A相对分布的第三边缘22021a和第四边缘22021b；第一方向A垂直于集流体预制件的厚度方向C；合金部22021被配置为能够通过去合金化形成多孔泡沫金属部22011，多孔泡沫金属部22011未压缩；第三边缘22021a和/或第四边缘22021b连接有实心金属部22012；实心金属部22012被配置为在去合金化过程中不参与反应，以使得实心金属部在去合金化后能够被保留。
集流体预制件2202是用于制备上述实施例的集流体2201的预制件，也就是说，能够通过对集流体预制件2202的处理得到上述实施例的集流体2201。
集流体预制件2202可以是负极的集流体预制件2202，用于制备负极集流体2211，其中的实心金属部22012例如为实心铜，其中的合金部22021例如但不限于为黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）等。
集流体预制件2202可以是正极的集流体预制件2202，用于制备正极集流体2221，其中的实心金属部22012例如为实心铝，其中的合金部22021例为铝合金部。
以负极的集流体预制件2202为例进行说明，集流体预制件2202通过去合金化时，去除铜以外的物质，合金保留部位形成未压缩的多孔泡沫金属部22011，且实心金属部22012被保留。也就是说，集流体预制件2202中的合金部22021对应集流体2201中的多孔泡沫金属部22011，集流体预制件2202中的实心金属部22012对应集流体2201中的实心金属部22012，因此，集流体预制件2202中的合金部22021和实心金属部22012均可以参照上集流体2201中的相关设计方式对应设计，在此将不在赘述。
集流体预制件2202中，合金部22021和实心金属部22012例如但不限于通过铸造连接、轧制连接、焊接等方式进行连接。在实心金属部22012配置有第一金属段22012a和第二金属段22012b中的至少一者的实施例中，在制造集流体预制件2202时，示例性地，先将合金部22021和实心金属部22012连接在一起，然后对实心金属部22012进行压制形成第一金属段22012a和/或第二金属段22012b。
本申请实施例的技术方案中，实心金属部22012与合金部22021进行连接，能够方便地通过轧制、铸造、焊接等方式实现；合金部22021被配置为通过去合金化形成未压缩的多孔泡沫金属部22011，实心金属部22012被配置为在去合金化后能够被保留，使得集流体预制件2202通过去合金化处理即可得到上述实施例的集流体2201。
作为示例，合金部22021和实心金属部22012通过轧制的方式连接，以使得合金部22021和实心金属部22012呈一体连接的状态。对应地，由该集流体预制件2202制备得到的集流体2201中，实心金属部22012与多孔泡沫金属部22011通过轧制的方式连接，该实心金属部22012与多孔泡沫金属部22011同样地呈一体连接的状态。
参照图18，第八方面，本申请提供一种集流体2201的制造方法，包括：提供如上述实施例的集流体预制件2202；对集流体预制件2202进行去合金化，以使得合金部22021形成多孔泡沫金属部22011，且实心金属部22012在去合金化过程中不参与反应被保留。
去合金化形成的多孔泡沫金属部22011未压缩。
提供集流体预制件2202可以是制备集流体预制件2202，也可以是直接取用制备完成的集流体预制件2202。
本申请实施例的技术方案中，提供上述实施例的集流体预制件2202，然后进行去合金化处理，能够方便地制造得到上述实施例的集流体2201。
根据本申请的一些实施例，一种负极集流体2211的制造方法包括：在合金铜的两侧放置分别实心铜，将合金铜和实心铜通过轧制的方式连接在一起，然后根据特定的金属段设计对预设的实心铜进行预设的压制处理，得到实心金属部22012一体连接到合金部22021两侧边缘的集流体预制件2202，其中，实心金属部22012具有特定的金属段设计结构；将集流体预制件2202的合金部22021进行去合金化。
参照图19，第九方面，本申请提供一种集流体的制造设备2000，包括提供装置2100以及去合金化装置2200；提供装置2100用于提供如上述实施例的集流体预制件2202；去合金化装置2200用于对集流体预制件2202进行去合金化，以使得合金部22021形成多孔泡沫金属部22011，且实心金属部22012在去合金化过程中不参与反应被保留。
去合金化形成的多孔泡沫金属部22011未压缩。
提供装置2100可以是能够制备集流体预制件2202的装置，也可以是取用运输制备好的集流体预制件2202的装置。
本申请实施例的技术方案中，配置提供装置2100用于提供如上述实施例的集流体预制件2202，配置去合金化装置2200用于对集流体预制件2202进行去合金化，能够方便地制造得到上述实施例的集流体2201。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (21)

1.一种集流体，其特征在于，包括：
多孔泡沫金属部，所述多孔泡沫金属部未压缩，所述多孔泡沫金属部包括沿第一方向相对分布的第一边缘和第二边缘；所述第一方向垂直于所述集流体的厚度方向；以及
实心金属部，所述第一边缘和/或所述第二边缘连接有所述实心金属部。
2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部的厚度小于等于所述多孔泡沫金属部的厚度。
3.根据权利要求2所述的集流体，其特征在于，所述第一边缘和/或所述第二边缘连接的所述实心金属部中，沿所述第一方向，所述实心金属部远离所述多孔泡沫金属部的一端的厚度小于所述实心金属部靠近所述多孔泡沫金属部的一端的厚度。
4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部具有第一金属段；沿所述第一方向，所述第一金属段的厚度从靠近所述多孔泡沫金属部的一端到远离所述多孔泡沫金属部的一端逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的集流体，其特征在于，所述第一金属段沿所述集流体的厚度方向分布的表面为弧形面；沿所述集流体的厚度方向，所述弧形面朝向所述集流体的厚度中心弯曲。
6.根据权利要求4所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部具有第二金属段；沿所述第一方向，所述第二金属段连接于所述第一金属段远离所述多孔泡沫金属部的一端；所述第二金属段的厚度等于所述第一金属段远离所述多孔泡沫金属部的一端的厚度。
7.根据权利要求4所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部具有第三金属段；沿所述第一方向，所述第三金属段连接于所述多孔泡沫金属部与所述第一金属段之间；所述第三金属段的厚度=（0.95~1）×所述多孔泡沫金属部的厚度。
8.根据权利要求6所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部具有第三金属段；沿所述第一方向，所述第三金属段连接于所述多孔泡沫金属部与所述第一金属段之间；所述第三金属段的厚度=（0.95~1）×所述多孔泡沫金属部的厚度。
9.根据权利要求7或8所述的集流体，其特征在于，所述第三金属段的厚度等于所述第一金属段靠近所述多孔泡沫金属部的一端的厚度。
10.根据权利要求2所述的集流体，其特征在于，所述实心金属部具有第三金属段；所述第三金属段的厚度=（0.95~1）×所述多孔泡沫金属部的厚度。
11.根据权利要求7、8或10所述的集流体，其特征在于，所述第三金属段沿所述集流体的厚度方向分布的表面覆盖有绝缘层。
12.根据权利要求11所述的集流体，其特征在于，单个所述绝缘层的厚度≥50nm，和/或单个所述绝缘层的厚度为≤200nm。
13.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述多孔泡沫金属部为多孔泡沫铜，所述实心金属部为实心铜。
14.一种极片，其特征在于，包括如权利要求1~13任一项所述的集流体。
15.一种电极组件，其特征在于，包括隔离膜以及如权利要求14所述的极片；沿所述集流体的厚度方向，所述隔离膜与所述多孔泡沫金属部层叠分布。
16.一种电池单体，其特征在于，包括外壳以及如权利要求15所述的电极组件；所述电极组件容纳于所述外壳内。
17.一种电池，其特征在于，包括箱体以及多个如权利要求16所述的电池单体；多个所述电池单体容纳于所述箱体内。
18.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求16所述的电池单体或者如权利要求17所述的电池。
19.一种集流体预制件，其特征在于，包括：
合金部，所述合金部包括沿第一方向相对分布的第三边缘和第四边缘；所述第一方向垂直于所述集流体预制件的厚度方向；所述合金部被配置为能够通过去合金化形成多孔泡沫金属部，所述多孔泡沫金属部未压缩；以及
实心金属部，所述第三边缘和/或所述第四边缘连接有所述实心金属部；所述实心金属部被配置为在所述去合金化过程中不参与反应，以使得所述实心金属部在所述去合金化后能够被保留。
20.一种集流体的制造方法，其特征在于，包括：
提供如权利要求19所述的集流体预制件；
对所述集流体预制件进行所述去合金化，以使得所述合金部形成所述多孔泡沫金属部，且所述实心金属部在所述去合金化过程中不参与反应被保留。
21.一种集流体的制造设备，其特征在于，包括：
提供装置，用于提供如权利要求19所述集流体预制件；
去合金化装置，用于对所述集流体预制件进行所述去合金化，以使得所述合金部形成所述多孔泡沫金属部，且所述实心金属部在所述去合金化过程中不参与反应被保留。
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