CN217280064U - 一种高阻复合导电膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锂电池薄膜技术领域中的一种高阻复合导电膜，包括薄膜层，薄膜层的上下表面均设有阻值增加层，阻值增加层的电阻值为3×10‑8Ωm～8×10‑8Ωm。本实用新型通过在高分子薄膜层的上下表面增设阻值增加层，并通过阻值增加层连接薄膜层与金属层，使得锂离子电池的薄膜基材阻值增加，提高了锂离子电池的安全性能；另外，本实用新型通过阻值增加层连接薄膜层与金属层，相对于直接将金属镀在薄膜上结合力更强，进一步提高该高阻复合导电膜的强度。

Description

一种高阻复合导电膜

技术领域

本实用新型涉及锂电池薄膜技术领域，具体的说，是涉及一种高阻复合导电膜。

背景技术

高分子薄膜是指一种有分子聚合而成的材料，由于其具有质量轻等特点，可以用在很多地方，例如应用于锂离子电池中。锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、重量轻、无污染等特点，得到了广泛的应用。在锂离子电池中，集流体不仅起到承载活性物质的作用，其还将电化学反应所产生的电子汇集起来导至外电路，从而实现化学能转化为电能的过程，集流体是锂离子电池中不可或缺的组成部件之一。

现有的集流体是通过在电极基材层的表面直接电镀形成金属层得到，如专利公布号为CN113488658A的中国发明专利申请文件，其公开了在聚合物膜的两侧设置铝金属的方案。另，为了增加铝金属与薄膜之间的粘合力，会在薄膜表面涂布强力胶，例如专利公布号为CN113488661A的中国发明专利申请文件，其先将胶层浆料涂布在基材层的上下表面，形成上下胶层后再通过热压机压合形成集流体。

但是上述方式得到的集流体强度较低，且加工难度较大。另外，直接将金属铝电镀于薄膜基材上使得整个薄膜基材的电阻率较小，容易发生安全隐患，最终的锂离子电池容易发生火灾等事故。

上述缺陷，值得改进。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种高阻复合导电膜，增加锂离子电池薄膜基材的结构强度，且能增加锂离子电池的安全性能。

本实用新型技术方案如下所述：

一种高阻复合导电膜，包括薄膜层，其特征在于，所述薄膜层的上下表面均设有阻值增加层，所述阻值增加层的电阻值为3×10-8Ωm～8×10-8Ωm。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述薄膜层的材质为PP、PET、PE或PI。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述阻值增加层蒸镀于所述薄膜层的上下表面。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述薄膜层的厚度为1um～8um，所述阻值增加层的厚度为50nm～2000nm。

进一步的，所述薄膜层的厚度为6um。

进一步的，所述阻值增加层的厚度为500nm～1000nm。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述阻值增加层的表面设有金属层。

进一步的，所述金属层蒸镀于所述阻值增加层的表面。

进一步的，所述金属层为金属铝层或金属铜层。

进一步的，所述金属层的厚度为1um～10um。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型通过在高分子薄膜层的上下表面增设阻值增加层，并通过阻值增加层连接薄膜层与金属层，使得锂离子电池的薄膜基材阻值增加，提高了锂离子电池的安全性能；另外，本实用新型通过阻值增加层连接薄膜层与金属层，相对于直接将金属镀在薄膜上结合力更强，进一步提高该高阻复合导电膜的强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例的示意图。

在图中，各个附图标号为：

1-薄膜层；2-第一阻值增加层；3-第二阻值增加层；4-第一金属层；5-第二金属层。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1所示，本实用新型为了克服现有技术中锂电池的集流体电阻阻值小、安全性低、薄膜强度低的缺陷，提出一种高阻复合导电膜，通过在薄膜表面增设高阻层的方式增加该薄膜的阻值，进而提高锂离子电池的安全性能。

具体的，该高阻复合导电膜包括薄膜层1，薄膜层1的上下表面均设有阻值增加层，阻值增加层的电阻值为3×10-8Ωm～8×10-8Ωm。本实用新型通过该阻值增加层增加薄膜层1本身的阻值，使得该高阻复合导电膜应用于集流体及对应的锂离子电池中时，可以增加集流体及锂离子电池的安全性能，使得不会发生起火等现象。

本实施例中，薄膜层1的材质为PP（即高聚物聚丙烯）、PE（即乙烯）、PET（即聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PI（即聚酰亚胺）、PC（即聚碳酸酯）、PS（即聚苯乙烯）、PA（聚酰胺塑料）、中的任意一种。由于PP、PE、PET、PI等高分子材料的密度小，因此，通过上述薄膜层的应用，使得薄膜层具有质量轻、承载力好的优势，并且可以提升锂离子电池的密度，增加对应锂离子电池的集流体的安全性能。在其他实施例中，该薄膜层还可以为其他的复合薄膜，例如其组成材料为单一的聚合物、改性聚合物、两种或两种以上的聚合物等构成的薄膜材质，此处不做详细限定。 本实用新型中的阻值增加层包括第一阻值增加层2和第二阻值增加层3，第一阻值增加层2位于薄膜层1的上表面，第二阻值增加层3位于薄膜层1的下表面。

优选的，阻值增加层蒸镀于薄膜层1的上下表面，具体可采用蒸发舟进行真空蒸镀，将所需的金属原材料（如金属铝）置于蒸发舟内，蒸发舟蒸发的金属原料熔化、蒸发并结合于薄膜层的表面。由于金属结合于薄膜层表面的过程中与外界的氧气进行氧化，因此可以在薄膜层的表面形成氧化铝的薄层，通过氧化铝增加该层的阻值。

在具体实现过程中，还可以通过通入蒸镀设备的氧气含量控制氧化铝的比例。如一个优选实施例中，控制氧化铝占整个阻值增加层质量的10%～80%，可以实现整个阻值增加层阻值的控制。在其他实施例中，还可以通过其他方式形成该阻值增加层，使得该阻值增加层的阻值满足要求即可，此处不做详细限定。

在本实用新型中，薄膜层1的厚度大于阻值增加层的厚度。

例如，薄膜层1的厚度为1um～8um，阻值增加层（包括第一阻值增加层2、第二阻值增加层3）的厚度为50nm～2000nm。在一个优选实施例中，薄膜层1的厚度为6um，阻值增加层的厚度为500nm～1000nm，既能满足该高阻复合导电膜的高阻要求，又能满足其提供集流体薄膜基底的支撑能力要求,同时也能防止薄膜在蒸镀的过程中被高温粒子穿透形成孔洞，且该高阻层的厚度能够充分减小，进而便于实现小巧型锂离子电池的设计。如图2所示，本实用新型中阻值增加层的表面设有金属层。具体的，第一阻值增加层2的表面设有第一金属层4，第二阻值增加层3的表面设有第二金属层4。

具体的，上述的金属层蒸镀于阻值增加层的表面。金属层的原料为金属铝层或金属铜层，即将金属铝或金属铜蒸镀于阻值增加层的表面。

优选的，金属层的厚度为1um～10um，在本实施例中，金属铝层或金属铜层的厚度为6um。

本实用新型通过在高分子薄膜的表面蒸镀形成阻值增加层，可以通过在增加基底薄膜的阻抗，增加锂离子电池的安全性能，避免锂离子电池发生起火等危险，同时还不会影响电子在集流体另外，整个高阻复合导电膜的强度较高，可以增加薄膜基底的密度，并实现锂离子电池及对应集流体的安全支撑。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高阻复合导电膜，包括薄膜层，其特征在于，所述薄膜层的上下表面均设有阻值增加层，所述阻值增加层的电阻值为3×10-8Ωm～8×10-8Ωm。

2.根据权利要求1所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述薄膜层的材质为PP、PET、PE或PI。

3.根据权利要求1所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述阻值增加层蒸镀于所述薄膜层的上下表面。

4.根据权利要求1或2或3所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述薄膜层的厚度为1um～8um，所述阻值增加层的厚度为50nm～2000mm。

5.根据权利要求4所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述薄膜层的厚度为6um。

6.根据权利要求4所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述阻值增加层的厚度为500nm～1000nm。

7.根据权利要求1所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述阻值增加层的表面设有金属层。

8.根据权利要求7所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述金属层蒸镀于所述阻值增加层的表面。

9.根据权利要求7所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述金属层为金属铝层或金属铜层。

10.根据权利要求7所述的高阻复合导电膜，其特征在于，所述金属层的厚度为1um～10um。

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