CN219163433U - 一种耐电解液的复合集流体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐电解液的复合集流体，包括，绝缘支撑层，作为芯层；胶层，分设于绝缘支撑层的两表面；金属层，分设于背向绝缘支撑层的胶层表面；胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，耐电解液增强层与胶层凹凸配合。耐电解液的复合集流体结构合理，金属层通过胶层提高与绝缘支撑层的粘接力，防止脱层；胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，一方面提高复合集流体耐电解液的性能，另一方面进一步提高金属层与胶层的附着力；耐电解液增强层与胶层凹凸配合，增大接触面积，进而增强耐电解液增强层与胶层的附着力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池材料技术领域，尤其是涉及一种耐电解液的复合集流体。
背景技术
随着锂电技术的发展，锂离子电池的高能量密度、轻量化和柔性化成为人们的追求，而如何减轻锂电池的质量，降低其成本是业界需要不断优化的问题。常规锂离子电池正极集流体的材质是铝箔，负极集流体的材质是铜箔。一味地使铝箔或铜箔变薄达到轻量化，一方面受设备技术的局限，另一方面变薄的铝箔和铜箔机械强度降低，致使加工性能降低。
现有技术，将金属作为导电层通过各种方式镀在塑料膜上，形成“金属/高分子材料/金属”三明治结构，作为集流体来提高电池能量密度、降低成本、让电池轻量化。但现有技术中复合集流体耐电解液性能不佳，且金属层和高分子材料层之间存在脱层的缺陷等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种耐电解液的复合集流体，胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，不仅提高复合集流体耐电解液的性能，且提高金属层与胶层的附着力；耐电解液增强层与胶层凹凸配合，增大接触面积，进而增强耐电解液增强层与胶层的附着力。
为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种耐电解液的复合集流体，包括，绝缘支撑层，作为芯层；胶层，分设于所述绝缘支撑层的两表面；金属层，分设于背向所述绝缘支撑层的胶层表面；所述胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，所述耐电解液增强层与所述胶层凹凸配合。
优选的技术方案为，所述胶层背向所述绝缘支撑层的表面设置有网状的凸条，相邻所述凸条之间的间隔组成凹陷部。
优选的技术方案为，所述胶层背向所述绝缘支撑层的表面设置有网状的凹条，相邻所述凸条之间的间隔组成凸起部。
优选的技术方案为，所述耐电解液增强层为氧化铝镀膜。
优选的技术方案为，所述金属层与所述耐电解液增强层凹凸配合。
优选的技术方案为，所述金属层的外表面设置有氧化铝保护层。
优选的技术方案为，所述耐电解液增强层的层厚为30~90nm。
优选的技术方案为，所述绝缘支撑层的层厚为3~6μm，所述胶层的层厚为0.1~0.5μm，所述金属层的层厚为0.5~1.5μm。
优选的技术方案为，所述绝缘支撑层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、尼龙、聚酰亚胺和环烯烃共聚物中的一种。
优选的技术方案为，所述胶层的材质为马来酸酐接枝聚丙烯胶黏剂。
本实用新型的优点和有益效果在于：
该耐电解液的复合集流体结构合理，金属层通过胶层提高与绝缘支撑层的粘接力，防止脱层；胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，一方面提高复合集流体耐电解液的性能，另一方面进一步提高金属层与胶层的附着力；耐电解液增强层与胶层凹凸配合，增大接触面积，进而增强耐电解液增强层与胶层的附着力。
附图说明
图1是本实用新型实施例1正极复合集流体的层结构示意图；
图2是本实用新型实施例1胶层的立体结构示意图；
图3是本实用新型实施例2正极复合集流体的层结构示意图；
图4是本实用新型实施例3正极复合集流体的层结构示意图；
图5是本实用新型实施例4胶层的立体结构示意图。
图中：1、绝缘支撑层；2、胶层；3、耐电解液增强层；4、金属层；5、氧化铝保护层；20、凹条；21、凸条；200、凸起部；210、凹陷部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
“外表面”以耐电解液的复合集流体正常使用状态为参考，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
绝缘支撑层
材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯硫醚（PPS）、尼龙（PA）、聚酰亚胺（PC）和环烯烃共聚物（COC）中的一种。进一步的，绝缘支撑层为PET。
金属层
复合集流体为负极集流体，金属层为负极金属层；
复合集流体为正极集流体，金属层为正极金属层；
负极金属层为铜金属层；正极金属层为铝金属层。
耐电解液增强层
氧化铝镀膜与绝缘支撑层和金属层的粘接性性能均良好，进而有效防止金属层脱落导致集流体的性能丧失。氧化铝镀膜的致密性良好，因此具有良好的耐电解液性能。
胶层网状的凸条
利用网格离型膜的网格面涂布胶黏剂，固化形成胶层，网格离型膜的网格面为凸面，再将胶层与绝缘支撑层复合，撕掉网格离型膜，胶层的网格面镀设有耐电解液增强层。
相邻凸条之间的间隔组成凹陷部，凹陷部的外轮廓形状为任意一种几何图形，如圆形、四边形、五边形和六边形等。
凹陷部
当凹陷部的深度大于耐电解液增强层的层厚，则金属层与耐电解液增强层凹凸配合。凹陷部的深度小于等于胶层层厚的1/3。
胶层网状的凹条
利用网格离型膜的网格面涂布胶黏剂，固化形成胶层，网格离型膜的网格面为凹面，再将胶层与绝缘支撑层复合，撕掉网格离型膜，胶层的网格面镀设有耐电解液增强层。
相邻凹条之间的间隔组成凸起部，凸起部的外轮廓形状为任意一种几何图形，如圆形、四边形、五边形和六边形等。
实施例1
如图1~2所示，耐电解液的复合集流体为正极复合集流体，复合集流体包括绝缘支撑层1、胶层2和金属层4，绝缘支撑层1为PET层，作为芯层，正极复合集流体呈对称的层结构；胶层2分设于绝缘支撑层1的两表面，胶层2的材质为马来酸酐接枝聚丙烯胶黏剂；金属层4分设于背向绝缘支撑层1的胶层2表面，金属层4为铝金属层；胶层2和金属层3之间设置有耐电解液增强层3，耐电解液增强层3为氧化铝镀膜。
胶层2背向绝缘支撑层1的表面设置有网状的凹条20，相邻凹条20之间的间隔组成凸起部200，凸起部200的外轮廓形状为四边形。耐电解液增强层3与胶层2凹凸配合，金属层4铺设于耐电解液增强层3表面。
正极复合集流体中，绝缘支撑层1的层厚为4μm，胶层2的层厚为0.25μm，耐电解液增强层3的层厚为50nm，金属层4的层厚为1μm。
实施例2
如图3所示，实施例2基于实施例1，区别在于，耐电解液增强层3的层厚小于凹条20的深度，金属层4与耐电解液增强层3也凹凸配合。其他各层的层结构和层厚均不变。
实施例3
如图4所示，实施例3基于实施例2，区别在于，金属层4的外表面设置有氧化铝保护层5。其他各层的层结构和层厚均不变。
实施例4
如图5所示，实施例4基于实施例1，区别在于，胶层2背向绝缘支撑层1的表面设置有网状的凸条21，相邻凸条21之间的间隔组成凹陷部210，凹陷部210的外轮廓形状为四边形。耐电解液增强层3的层厚小于凹陷部210的深度，耐电解液增强层3与胶层2凹凸配合，金属层4与耐电解液增强层3也凹凸配合。其他各层的层结构和层厚均不变。
实施例1~4耐电解液的复合集流体性能测试：
（1）金属层的附着力：根据标准ASTM D3359测试。
（2）耐电解液性能：准备实施例1~4试样各3个，规格为长50mm宽25mm，放置四氟乙烯瓶中，倒入电解液（含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸锂、五氟化磷和氢氟酸）浸没试样，密封好四氟乙烯瓶放入烤箱中，在85℃温度下，放置12h；合格产品满足：电解液不变色；复合集流体无脱落，无收缩，无起鼓。
（3）导电性能：采用苏州晶格ST2258C方阻仪测试仪器。
实施例1~4复合集流体的附着力均达到4B以上；在电解液中均无脱落、无收缩、无起鼓；均达到20毫欧以上。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐电解液的复合集流体，包括，
绝缘支撑层，作为芯层；
胶层，分设于所述绝缘支撑层的两表面；
金属层，分设于背向所述绝缘支撑层的胶层表面；
其特征在于，所述胶层和金属层之间设置有耐电解液增强层，所述耐电解液增强层与所述胶层凹凸配合。
2.根据权利要求1所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述胶层背向所述绝缘支撑层的表面设置有网状的凸条，相邻所述凸条之间的间隔组成凹陷部。
3.根据权利要求2所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述胶层背向所述绝缘支撑层的表面设置有网状的凹条，相邻所述凸条之间的间隔组成凸起部。
4.根据权利要求1所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述耐电解液增强层为氧化铝镀膜。
5.根据权利要求2或3所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述金属层与所述耐电解液增强层凹凸配合。
6.根据权利要求4所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述金属层的外表面设置有氧化铝保护层。
7.根据权利要求4所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述耐电解液增强层的层厚为30~90nm。
8.根据权利要求4所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述绝缘支撑层的层厚为3~6μm，所述胶层的层厚为0.1~0.5μm，所述金属层的层厚为0.5~1.5μm。
9.根据权利要求1所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述绝缘支撑层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、尼龙、聚酰亚胺和环烯烃共聚物中的一种。
10.根据权利要求1所述的耐电解液的复合集流体，其特征在于，所述胶层的材质为马来酸酐接枝聚丙烯胶黏剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202223558355.1U CN219163433U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种耐电解液的复合集流体 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=86621972
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| CN202223558355.1U Active CN219163433U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种耐电解液的复合集流体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2022
- 2022-12-30 CN CN202223558355.1U patent/CN219163433U/zh active Active
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