CN114843521A - 复合集流体及其制备方法、电极极片和二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合集流体及其制备方法、电极极片和二次电池。上述复合集流体包括：高分子复合层和镀铝层。高分子复合层包括BOPP膜和设置在BOPP膜两侧的PET膜；镀铝层有两个，每个镀铝层分别设置在一个PET膜上，且镀铝层设置在PET膜远离BOPP膜的一侧。上述复合集流体兼具较高的拉伸强度和较高延伸率。

Description

复合集流体及其制备方法、电极极片和二次电池
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及一种复合集流体及其制备方法、电极极片和二次电池。
背景技术
目前新能源行业常规的非水性二次电池的正极集流体采用高纯铝箔，此集流体为纯金属材质，通过锻造工艺制成，且在非水性二次电池中使用的比例较高。虽然以高纯铝箔为正极集流体具有较高的拉伸强度，但是其延伸率偏低，导致电池在进行挤压测试的时候，极片易发生断裂，造成电池内部正负极短路，继而产热起火，存在安全隐患。
发明内容
基于此，有必要提供一种在具有较高的拉伸强度的同时，还能够提高延伸率的复合集流体。
此外，还有必要提供一种复合集流体的制备方法、以及含有该复合集流体的电极极片和二次电池。
一种复合集流体，包括：
高分子复合层，所述高分子复合层包括BOPP膜和设置在所述BOPP膜两侧表面之上的PET膜；及
镀铝层，所述镀铝层有两个，每个镀铝层分别对应设置在两个所述PET膜上，且各所述PET膜上的所述镀铝层设置在所述PET膜的远离所述BOPP膜的一侧。
在其中一个实施例中，所述BOPP膜的厚度为1μm～10μm；及/或，
各所述PET膜的厚度独立地为1μm～10μm；及/或，
所述高分子复合层的总厚度为3μm～25μm。
在其中一个实施例中，所述BOPP膜的单向拉伸倍数为15倍～20倍；及/或，
所述BOPP膜所用的原料的数均分子量大于500万；及/或，
所述PET膜为双向拉伸膜，单向拉伸倍数为5倍～10倍；及/或，
所述PET膜所用的原料的数均分子量为50万～100万。
在其中一个实施例中，还包括粘合层，所述粘合层设置在所述BOPP膜的两侧，所述PET膜通过所述粘合层粘在所述BOPP膜上。
在其中一个实施例中，各所述镀铝层的厚度独立地为0.3μm～3μm。
一种复合集流体的制备方法，包括如下步骤：
在BOPP膜的两侧表面之上分别形成一层PET膜，制备高分子复合层；及
在每层所述PET膜上均形成一层镀铝层，且各所述PET膜上的所述镀铝层形成在所述PET膜远离所述BOPP膜的一侧，制备复合集流体。
在其中一个实施例中，所述在BOPP膜的两侧表面之上分别形成一层PET膜的步骤包括：在所述BOPP膜的两侧分别涂覆粘合剂，然后在两侧的所述粘合剂之上分别铺设一层所述PET膜，对所述BOPP膜和所述PET膜进行干压复合。
在其中一个实施例中，所述BOPP膜每侧的所述粘合剂的涂覆量为0.1g/m2～0.5g/m2。
在其中一个实施例中，干压复合的过程中，复合压力为0.5MPa～1.5MPa，复合温度为30℃～40℃。
一种电极极片，包括：集流体和涂覆在所述集流体两侧的活性材料，所述集流体为上述的复合集流体或上述的复合集流体的制备方法制备的复合集流体。
一种二次电池，包括上述的电极极片。
上述复合集流体包括高分子复合层和镀铝层，高分子复合层包括BOPP膜和设置在BOPP膜两侧的PET膜，BOPP膜和PET膜配合，能够保证复合集流体具有高强度的同时，延伸率显著提高，镀铝层能够提供复合集流体所需的电导率，从而使得由复合集流体所制作的电池在挤压和重物冲击的测试过程中，电池的内部极片不发生断裂，减小了电池的内部升温，避免电池的着火以及爆炸，提升了电池的安全性。
附图说明
图1为一实施方式的复合集流体的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在本文中，BOPP指双向拉伸聚丙烯，PET指聚对苯二甲酸乙二醇酯。
请参阅图1，一实施方式的复合集流体100包括：高分子复合层110和镀铝层120。
其中，高分子复合层110包括BOPP膜112和设置在BOPP膜112两侧表面之上的PET膜114。
具体地，BOPP膜112的厚度为1μm～10μm。例如，BOPP膜112的厚度为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、1μm～4μm、3μm～7μm、5μm～8μm或6μm～10μm等。优选地，BOPP膜112的厚度为2μm～10μm。进一步地，BOPP膜112所用的原料的数均分子量大于500万，BOPP膜112的单向拉伸倍数为15倍～20倍。采用上述超高分子量(＞500万)的原料，通过超高倍率拉伸(15倍～20倍)，能够制成超强拉伸强度(＞400MPA)和超强延伸率(＞150％)的复合集流体100。
各PET膜114的厚度独立地为1μm～10μm。例如，各PET膜114的厚度独立地为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、1μm～4μm、3μm～7μm、5μm～8μm或6μm～10μm等。进一步地，PET膜114对称地设置在BOPP膜112的两侧。优选地，各PET膜的厚度为2μm～10μm。
进一步地，PET膜114为双向拉伸膜，单向拉伸倍数为5倍～10倍。PET膜114所用的原料的数均分子量为50万～100万。
进一步地，高分子复合层110的总厚度为3μm～25μm。例如，高分子复合层110的总厚度为3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、3μm～10μm、5μm～15μm、10μm～20μm、15μm～25μm、3μm～5μm、5μm～10μm、10μm～15μm、15μm～20μm、20μm～25μm等。优选地，高分子复合层110的总厚度为4μm～16μm。
实验证明，采用BOPP膜112和PET膜114配合，较采用其他高分子膜，能够显著提高所制备的复合集流体100的拉伸强度和延伸率，进而可保证电池在挤压和重物冲击的测试过程中，电池的内部极片不发生断裂，减小了电池的内部升温，避免电池的着火以及爆炸，提升了电池的安全性。
具体地，各镀铝层120的厚度≤5μm。进一步地，各镀铝层120的厚度独立地为0.3μm～3.0μm。进一步地，镀铝层120对称地设置在高分子复合层110的两侧。上述厚度的镀铝层120能够保证复合集流体100具有较高的导电率。优选地，镀铝层120的纯度≥99.8％。
在其中一些实施例中，镀铝层120与高分子复合层110之间的剥离力≥2N/m。
进一步地，上述复合集流体100还包括粘合层116，粘合层116设置在BOPP膜112的两侧，PET膜114通过粘合层116粘在BOPP膜112上。具体地，粘合层116对称地设置在BOPP膜112的两侧。粘合层116的材料可以为本领域常用的粘合剂，例如，粘合层116的材料为水溶型粘合剂、热熔型粘合剂、溶剂型粘合剂、乳液型粘合剂或无溶剂液体粘合剂等。在一个具体的示例中，粘合层的材料为丙烯酸酯类粘合剂。
具体地，PET膜114与BOPP膜112之间的粘合力≥20N/m。
上述复合集流体100的总厚度为5μm～30μm。例如，复合集流体100的总厚度为3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、3μm～5μm、5μm～10μm、10μm～15μm、15μm～20μm、25μm～30μm、3μm～10μm、5μm～15μm、10μm～20μm、15μm～25μm或20μm～30μm等。
进一步地，在本实施方式中，复合集流体100为正极集流体。
传统的正极集流体为铝箔，铝箔采用压轧工艺制作，具体步骤如下：
a、将电解铝熔液送至熔炼炉，加入占电解铝熔液总重量20％～40％的铝锭，控制熔体温度为750℃～780℃，调整熔体中各元素成分的质量百分比为Si:0.1％～0.15％、Fe0.45％～0.5％、Cu 0.1％～0.15％、Mn 1.1％～1.2％、Ti:0.02％～0.04％、余量为Al。采用纯氮气或纯氩气向熔体中喷精炼剂进行精炼，充分搅拌均匀，精炼时间为8分钟～10分钟，然后静置15分钟25分钟，除去铝液表面的浮渣，然后倒入静置炉内，控制静置炉内温度为750℃～760℃。将静置炉中的铝液送入流槽中，逆向加入铝钛硼丝进行晶粒细化，然后在除气箱内用纯氮气或纯氩气对铝液进行除气处理，除气后采用泡沫陶瓷过滤片对铝液进行过滤净化处理。净化后的铝液送铸轧机铸轧，铸轧出厚度为5.0mm～10.0mm的坯料。
b、将步骤a得到的坯料冷轧至3.0mm～5.0mm厚度后进行均匀化退火，均匀化退火温度为440℃～490℃，退火时间为20小时～30小时。
c、将均匀化退火后的坯料冷轧至0.2mm～0.6mm厚度，然后进行再结晶退火，再结晶退火的温度为270℃～330℃，退火时间为12小时～19小时。
d、将再结晶退火后的坯料轧至阳极铝箔所需厚度即可。
以高纯铝箔为正极集流体存在延伸率偏低、极片易断裂、安全性差的问题，而本实施方式的复合集流体100包括高分子复合层110和镀铝层120，高分子复合层110包括BOPP膜112和形成在BOPP膜112两侧的PET膜114，BOPP膜112和PET膜114配合，能够保证复合集流体100具有高强度和高延伸率，镀铝层120能够提供复合集流体100所需的电导率，从而使得复合集流体100能够保证电池在挤压和重物冲击的测试过程中，电池的内部极片不发生断裂，减小了电池的内部温升，避免电池的着火以及爆炸，提升了电池的安全性。
另外，传统的压轧工艺制作的铝箔受工艺的限制，铝箔很难做到很薄，而在本实施方式中，将高分子复合层110与镀铝层120复合，能够使复合集流体100的厚度较薄。
具体地，在本实施方式中，复合集流体100的穿刺强度≥300gf，拉伸强度MD≥300MPa，TD≥300MPa，延伸率MD≥80％，TD≥80％。在一些实施例中，复合集流体100的表面粗糙度Rz≤5.0μm。复合集流体100的上下方阻均≤50mΩ。
一实施方式的复合集流体的制备方法，包括如下步骤：
步骤S110：在BOPP膜的两侧表面之上分别形成一层PET膜，制备高分子复合层。
具体地，BOPP膜的厚度为1μm～10μm。例如，BOPP膜的厚度为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、1μm～4μm、3μm～7μm、5μm～8μm或6μm～10μm等。优选地，BOPP膜的厚度为2μm～10μm。进一步地，BOPP膜所用的原料的数均分子量大于500万，BOPP膜的拉伸倍数为15倍～20倍。采用上述超高分子量(＞500万)的原料，通过超高倍率拉伸(15倍～20倍)，能够制成超强拉伸强度(＞400MPA)和超强延伸率(＞150％)的复合集流体。
各PET膜的厚度独立地为1μm～10μm。例如，各PET膜的厚度独立地为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、1μm～4μm、3μm～7μm、5μm～8μm或6μm～10μm等。进一步地，PET膜对称地设置在BOPP膜的两侧。优选地，各PET膜的厚度为2μm～10μm。
进一步地，PET膜为双向拉伸膜，单向拉伸倍数为5倍～10倍。PET膜所用的原料的数均分子量为50万～100万。
进一步地，高分子复合层的总厚度为3μm～25μm。例如，高分子复合层的总厚度为3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、3μm～10μm、5μm～15μm、10μm～20μm、3μm～5μm、5μm～10μm、10μm～15μm、15μm～20μm、20μm～25μm等。优选地，高分子复合层110的总厚度为4μm～16μm。
具体地，步骤S110包括：在BOPP膜的两侧分别涂覆粘合剂，然后在两侧的粘合剂之上分别铺设一层PET膜，对BOPP膜和PET膜进行干压复合。
其中，粘合剂可以为本领域常用的粘合剂，例如，粘合剂为水溶型粘合剂、热熔型粘合剂、溶剂型粘合剂、乳液型粘合剂或无溶剂液体粘合剂等。在一个具体的示例中，粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂。
BOPP膜每侧的粘结剂的涂覆量为0.1g/m2～0.5g/m2。例如，粘结剂的涂覆量为0.1g/m2、0.2g/m2、0.3g/m2、0.4g/m2或0.5g/m2。具体地，PET膜与BOPP膜之间的粘合力≥20N/m。
干压复合可以为冷压复合、热压复合或冷热压结合复合。在其中一个实施例中，干压复合的过程中，复合压力为0.5MPa～1.5MPa，复合温度为30℃～40℃。复合速度≤200m/min。
在实际过程中，BOPP膜在5N～30N的放卷张力下进行放卷。形成PET膜后还包括收卷的步骤。具体地，收卷的张力为5N～25N。
步骤S120：在每层PET膜上均形成一层镀铝层，且各PET膜上的镀铝层形成在PET膜远离BOPP膜的一侧，制备复合集流体。
具体地，采用真空蒸镀的方式或磁控溅射的方式形成镀铝层。进一步地，以高纯铝锭(纯度≥99.8％)为原料形成镀铝层。
在其中一个实施例中，形成镀铝层的过程中，工艺参数如下：蒸发温度＞600℃，真空度＜0.01Pa，蒸镀速度＞10m/min。进一步地，真空度为0.003Pa～0.008Pa，蒸镀速度为20m/min～50m/min。
具体地，各镀铝层的厚度≤5μm。进一步地，各镀铝层的厚度独立地为0.3μm～3.0μm。上述厚度的镀铝层能够保证复合集流体具有较高的导电率。
在其中一个实施例中，镀铝层与高分子复合层之间的剥离力≥2N/m。
在实际过程中，高分子复合层在5N～30N的放卷张力下进行放卷。形成镀铝层后还包括收卷的步骤。具体地，收卷的张力为5N～25N。
上述复合集流体的总厚度为5μm～30μm。例如，复合集流体的总厚度为3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、3μm～5μm、5μm～10μm、10μm～15μm、15μm～20μm、25μm～30μm、3μm～10μm、5μm～15μm、10μm～20μm、15μm～25μm或20μm～30μm等。
进一步地，在本实施方式中，复合集流体为正极集流体。
上述复合集流体的制备方法工艺简单，所制备的复合集流体包括高分子复合层和镀铝层，高分子复合层包括BOPP膜和形成在BOPP膜两侧的PET膜，BOPP膜和PET膜配合，能够保证复合集流体具有高强度和高延伸率，镀铝层能够提供集流体所需的电导率，从而使得复合集流体能够保证电池在挤压和重物冲击的测试过程中，电池的内部极片不发生断裂，减小了电池的内部温升，避免电池的着火以及爆炸，提升了电池的安全性。
一实施方式的电极极片，包括：集流体和涂覆在集流体两侧的活性物质，该集流体为上述实施方式的复合集流体。进一步地，该电极极片为正极极片。活性物质可以为本领域常用的正极活性物质，在此不再赘述。
一实施方式的二次电池，包括上述的电极极片。具体地，上述电极极片为正极极片。该二次电池还包括负极极片、隔膜和电解液。具体的负极极片、隔膜和电解液可以为本领域常用的，在此不再赘述。
具体地，该二次电池为非水性二次电池，例如为锂电池。本实施方式的二次电池在挤压和重物冲击的测试过程中，电池的内部极片不发生断裂，减小了电池的内部温升，避免电池的着火以及爆炸，提升了电池的安全性。
以下为具体实施例部分，以下实施例和对比例中所用到的BOPP膜和PET膜均购自申达集团高强度拉伸膜，BOPP膜的单向拉伸倍数为18倍，数均分子量为700万；PET膜为双向拉伸膜，单向拉伸倍数为8倍，数均分子量为70万：
实施例1
本实施例提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：4微米厚度的BOPP膜、对称设置在BOPP膜两侧的PET膜和对称设置在PET膜远离BOPP膜一侧的镀铝层，单侧PET膜的厚度为3微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。本实施例的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为3微米的PET膜、厚度为4微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在BOPP膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层PET膜，对BOPP膜和PET膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的PET膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到本实施例的复合集流体。
实施例2
本实施例提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：8微米厚度的BOPP膜、对称设置在BOPP膜两侧的PET膜和对称设置在PET膜远离BOPP膜一侧的镀铝层，单侧PET膜的厚度为1微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。本实施例的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为1微米的PET膜、厚度为10微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在BOPP膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层PET膜，对BOPP膜和PET膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的PET膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到本实施例的复合集流体。
实施例3
本实施例提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：1微米厚度的BOPP膜、对称设置在BOPP膜两侧的PET膜和对称设置在PET膜远离BOPP膜一侧的镀铝层，单侧PET膜的厚度为4.5微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。本实施例的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为3微米的PET膜、厚度为4微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在BOPP膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层PET膜，对BOPP膜和PET膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的PET膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到本实施例的复合集流体。
对比例1
对比例1提供一种厚度为12微米的集流体，该集流体为铝箔。对比例1的集流体的制备过程具体如下：
(1)电解铝熔液送至熔炼炉，加入占电解铝熔液总重量30％的铝锭，控制熔体温度为770℃，调整熔体中各元素成分的质量百分比为Si 0.15％、Fe 0.48％、Cu 0.13％、Mn1.3％、Ti 0.03％、余量为Al；采用纯氮气或纯氩气向熔体中喷精炼剂进行精炼，充分搅拌均匀，精炼时间为9分钟，然后静置20分钟，除去铝液表面的浮渣，倒入静置炉内，控制静置炉内温度为755℃；将静置炉中的铝液送入流槽中，逆向加入铝钛硼丝进行晶粒细化，然后在除气箱内用纯氮气或纯氩气对铝液进行除气处理，除气后采用泡沫陶瓷过滤片对铝液进行过滤净化处理；净化后的铝液送铸轧机铸轧，铸轧出厚度为4.0mm的坯料。
(2)将步骤(1)得到的坯料冷轧至4.0mm厚度后进行均匀化退火，均匀化退火温度为470℃，退火时间为25小时。
(3)将均匀化退火后的坯料冷轧至0.5mm厚度，然后进行再结晶退火，再结晶退火的温度为300℃，退火时间为15小时。
(4)将再结晶退火后的坯料轧至12微米铝箔，得到对比例1的集流体。
对比例2
对比例2提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：10微米厚度的BOPP膜和对称设置在BOPP膜两侧的镀铝层，单侧镀铝层的厚度为1微米。对比例2的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为10微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)将BOPP膜以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到BOPP膜上，在BOPP膜的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(3)蒸镀完成后进行收卷作业，得到对比例2的复合集流体。
对比例3
对比例3提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：10微米厚度的PET膜和对称设置在PET膜两侧的镀铝层，单侧镀铝层的厚度为1微米。对比例3的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为10微米的PET膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)将PET膜以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到PET膜上，在PET膜的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(3)蒸镀完成后进行收卷作业，得到对比例3的复合集流体。
对比例4
对比例4提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：4微米厚度的PET膜、对称设置在PET膜两侧的BOPP膜和对称设置在BOPP膜远离PET膜一侧的镀铝层，单侧BOPP膜的厚度为3微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。对比例4的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为4微米的PET膜、厚度为3微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在PET膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层BOPP膜，对BOPP膜和PET膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的BOPP膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到对比例4的复合集流体。
对比例5
对比例5提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：4微米厚度的PP膜、对称设置在PP膜两侧的PET膜和对称设置在PET膜远离PP膜一侧的镀铝层，单侧PET膜的厚度为3微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。对比例5的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为3微米的PET膜、厚度为4微米的PP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在PP膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层PET膜，对PP膜和PET膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的PET膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到对比例5的复合集流体。
对比例6
对比例6提供一种厚度为12微米的复合集流体，包括：4微米厚度的BOPP膜、对称设置在BOPP膜两侧的PE膜和对称设置在PE膜远离BOPP膜一侧的镀铝层，单侧PE膜的厚度为3微米，单侧镀铝层的厚度为1微米。对比例6的复合集流体的制备过程具体如下：
(1)选取厚度为3微米的PE膜、厚度为4微米的BOPP膜及纯度为99.9％的高纯铝锭。
(2)在BOPP膜的两侧分别涂覆用量为0.2g/m2的丙烯酸酯类粘合剂，然后分别铺设一层PE膜，对BOPP膜和PE膜进行干压复合，得到高分子复合层。干压复合过程中的工艺参数如下：放卷张力10N，收卷张力5N，复合压力1.0MPa，复合温度35℃，复合速度100m/min。
(3)将高分子复合层以及高纯铝锭分别投入到真空蒸镀装置中，使高纯铝锭通过真空蒸镀装置把铝镀到高分子复合层的PE膜上，在高分子复合层的两侧分别蒸镀1微米的镀铝层。蒸镀过程中的工艺参数如下：放卷张力8N，收卷张力6N，蒸发温度700℃，真空度5×10-2Pa，蒸镀速度30m/min。
(4)蒸镀完成后进行收卷作业，得到对比例6的复合集流体。
对上述实施例和对比例所制备的复合集流体进行测试，得到如下表1和表2所示的实验数据。其中，挤压测试是指将复合集流体与正极活性材料复合得到正极极片，并与负极极片、电解液、隔膜组装成锂电池，将充满电的电池垂直电池极板方向挤压，挤压变形度达到30％后停止挤压，观察1h，是否有电池起火或爆炸现象。重物冲击测试是指将电池充满电后，放置在一个平面上，将直径15.8±0.2mm的钢柱垂直置于电池中心，钢柱的纵轴平行于平面，让质量为9.1±0.1kg的重物从610±25mm的高度自由落到电池中心上方的钢柱上，观察6小时，是否有电池爆炸或起火现象。
表1实施例和对比例的复合集流体的物理性质比较
Figure BDA0003614149970000131
Figure BDA0003614149970000141
表2用实施例1和对比例1的复合集流体所制备的锂电池的性能比较
性能 实施例1 对比例1
挤压测试 不爆炸、不起火 爆炸、起火
重物冲击测试 不爆炸、不起火 爆炸、起火
从上述实验数据中可以看出，实施例所制备的复合集流体的拉伸强度高，延伸率高，用上述实施例所制作的锂电池在挤压和重物冲击的测试过程中不爆炸不起火，安全性能优良。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (11)

1.一种复合集流体，其特征在于，包括：
高分子复合层，所述高分子复合层包括BOPP膜和设置在所述BOPP膜两侧表面之上的PET膜；及
镀铝层，所述镀铝层有两个，每个镀铝层分别对应设置在两个所述PET膜上，且各所述PET膜上的所述镀铝层设置在所述PET膜的远离所述BOPP膜的一侧。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述BOPP膜的厚度为1μm～10μm；及/或，
各所述PET膜的厚度独立地为1μm～10μm；及/或，
所述高分子复合层的总厚度为3μm～25μm。
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述BOPP膜的单向拉伸倍数为15倍～20倍；及/或，
所述BOPP膜所用的原料的数均分子量大于500万；及/或，
所述PET膜为双向拉伸膜，单向拉伸倍数为5倍～10倍；及/或，
所述PET膜所用的原料的数均分子量为50万～100万。
4.根据权利要求1～3任一项所述的复合集流体，其特征在于，还包括粘合层，所述粘合层设置在所述BOPP膜的两侧，所述PET膜通过所述粘合层粘在所述BOPP膜上。
5.根据权利要求1～3任一项所述的复合集流体，其特征在于，各所述镀铝层的厚度独立地为0.3μm～3μm。
6.一种复合集流体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在BOPP膜的两侧表面之上分别形成一层PET膜，制备高分子复合层；及
在每层所述PET膜上均形成一层镀铝层，且各所述PET膜上的所述镀铝层形成在所述PET膜远离所述BOPP膜的一侧，制备复合集流体。
7.根据权利要求6所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，所述在BOPP膜的两侧表面之上分别形成一层PET膜的步骤包括：在所述BOPP膜的两侧分别涂覆粘合剂，然后在两侧的所述粘合剂之上分别铺设一层所述PET膜，对所述BOPP膜和所述PET膜进行干压复合。
8.根据权利要求7所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，所述BOPP膜每侧的所述粘合剂的涂覆量为0.1g/m2～0.5g/m2。
9.根据权利要求7或8所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，干压复合的过程中，复合压力为0.5MPa～1.5MPa，复合温度为30℃～40℃。
10.一种电极极片，其特征在于，包括：集流体和涂覆在所述集流体两侧的活性材料，所述集流体为权利要求1～5任一项所述的复合集流体或权利要求6～9任一项所述的复合集流体的制备方法制备的复合集流体。
11.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求10所述的电极极片。
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