一种锂离子电池正极集流体的复合结构的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极集流体的复合结构。


背景技术：

2.锂电池集流体的作用是连接电极活性物质，将活性物质产生的电流汇集输出，或是将电机电流输入给活性物质。正极集流体常常使用高纯度铝箔，以避免表面氧化膜不致密而导致的点腐蚀。铝箔的厚度一般在纳米级别，在针刺试验下会发生穿刺现象，出现电池内短路，可能会导致电池发热或失效，而且在实际充放电过程中，集流体也会因为与电解液发生反应而受到腐蚀，严重影响了电池的循环性能。
3.为了实现锂离子电池集流体安全高效，提高集流体的抗针刺的性能，提出一种锂离子电池正极集流体的复合结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池正极集流体的复合结构，实现锂离子电池集流体安全高效，提高集流体的抗针刺的性能。
5.本实用新型提供一种锂离子电池正极集流体的复合结构，包括第一铝箔层和第二铝箔层，所述第一铝箔层和第二铝箔层之间通过耐高温绝缘胶层连接，所述第一铝箔层和第二铝箔层相互远离的侧面上设置有防腐蚀膜层，所述第一铝箔层和第二铝箔层侧面设置有石墨烯薄膜层，所述石墨烯薄膜层外侧设置有乙炔黑薄膜层。
6.较为优选的，所述防腐蚀膜层包括tin薄膜和al2o3膜，所述tin薄膜设置在第一铝箔层和第二铝箔层的侧面，所述al2o3膜设置在tin薄膜侧面。
7.较为优选的，所述第一铝箔层和第二铝箔层的厚度为10～16μm。
8.较为优选的，所述tin薄膜的厚度为5～10nm。
9.较为优选的，所述al2o3膜的厚度为5～10nm。
10.较为优选的，所述乙炔黑薄膜层外侧设置有凹槽，所述凹槽等间距排列。
11.较为优选的，所述凹槽的截面为三角槽。
12.较为优选的，所述第一铝箔层和第二铝箔层相互靠近侧面上设置有绝缘层。
13.本实用新型的有益效果为：
14.1、通过耐高温绝缘胶实现了第一铝箔层和第二铝箔层之间的强粘合，通过双层铝箔复合可提高集流体的耐针刺强度，减小针刺之后出现电池内短路从而导致电池发热或失效的现象发生的概率，提高锂离子电池集流体安全高效性能和电极的质量，确保了复合结构整体的强度；
15.2、通过耐高温绝缘胶增强电极的稳定性，避免电池在运行生热过程，胶体出现流动状态；
16.3、利用tin薄膜层提高集流体耐酸碱的性能，同时可起到导电连接的作用，利用
al2o3膜在阻止hf生成以及隔离电极与电解质的作用，使得al2o3膜在工作循环中与lipf6电解质盐溶液反应生成lipo2f2，通过这种氧化产物抑制充放电过程中hf的生成，提高循环性能。
附图说明
17.图1为本实用新型正视剖视图；
18.图2为本实用新型的第一铝箔层的立体结构示意图；
19.图3为本实用新型的第一铝箔层的侧视剖视图；
20.图4为图3中a处的放大示意图。
21.图中：1-第一铝箔层、2-防腐蚀膜层、21-tin薄膜、22-al2o3膜、3-第二铝箔层、4-耐高温绝缘胶层、5-绝缘层、6-石墨烯薄膜层、7-乙炔黑薄膜层、8-凹槽。
具体实施方式
22.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
24.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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技术和简化描述，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技术的限制。
25.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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.图1、2、3、4示出了本技术较佳实施例的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
27.一种锂离子电池正极集流体的复合结构，包括第一铝箔层1和第二铝箔层3，所述第一铝箔层1和第二铝箔层3之间通过耐高温绝缘胶层4连接，所述第一铝箔层1和第二铝箔层3的厚度为10～16μm，利用耐高温绝缘胶层4实现第一铝箔层1和第二铝箔层3的复合，从而能确保复合结构整体的抗穿刺的能力，进而降低电池生产中复合膜发生穿刺情况的概率，从而确保进一步确保了复合结构整体的强度，耐高温绝缘胶层4可为酚醛树脂胶、脲醛树脂胶、耐温环氧胶等，既实现了第一铝箔层1和第二铝箔层3之间的强粘合，同时也实现了电池在运行生热过程，耐高温绝缘胶层4不至像传统树脂达到玻璃化温度出现流动状态，增强了电极的稳定性，同时由于耐高温绝缘胶层4的绝缘性，使得在针刺下也能保持电池电极不短路，可保证电极及电池的安全性；
28.所述第一铝箔层1和第二铝箔层3相互靠近侧面上设置有绝缘层5，进一步提高第
一铝箔层1和第二铝箔层3之间的绝缘性，避免针刺发生后导致电极短路的现象发生；
29.所述第一铝箔层1和第二铝箔层3相互远离的侧面上设置有防腐蚀膜层2，所述防腐蚀膜层2包括tin薄膜21和al2o3膜22，所述tin薄膜21设置在第一铝箔层1和第二铝箔层3的侧面，所述al2o3膜22设置在tin薄膜21侧面，所述tin薄膜21的厚度为5～10nm，所述al2o3膜22的厚度为5～10nm，对第一铝箔层1和第二铝箔层3采用等离子体增强气相沉积法(pecvd法)，以铝箔为衬底，在真空的气相沉积设备中将纯钛升华，通入氮气及产生等离子体的工作气体，气态钛和氮气与等离子体发出的电子进行碰撞后形成活性基团，二者发生反应在第一铝箔层1和第二铝箔层3的表面沉积一层致密的tin薄膜21，tin薄膜21具有优异的耐腐蚀性能和优良的导电性，使得tin薄膜21在实际工作中起到耐酸碱腐蚀的作用，同时形成导电连接的作用，al2o3膜22由原子层沉积法制成，可以起到耐磨作用，同时在工作循环中与lipf6电解质盐溶液反应生成lipo2f2，通过这种氧化产物抑制充放电过程中hf的生成，提高循环性能，使得防腐蚀膜层2在起到防腐蚀性能时，提高电池的循环性能和导向性能；
30.所述第一铝箔层1和第二铝箔层3侧面设置有石墨烯薄膜层6，所述石墨烯薄膜层6外侧设置有乙炔黑薄膜层7，石墨烯薄膜层6可以分别在两侧增加第一铝箔层1和第二铝箔层3的导电性和柔韧性，乙炔黑薄膜层7可以分别在两侧起到增强导电能力和增强柔韧性的作用，石墨烯薄膜层6可采用化学气相沉积的方法设置，乙炔黑薄膜层7通过导电涂层进行粘接；
31.所述乙炔黑薄膜层7外侧设置有凹槽8，所述凹槽8等间距排列，所述凹槽8的截面为三角槽，利于薄膜的生产和美观性，凹槽8可以增加集流体与活性物质的接触面积，利于提升集流体的导电性能。
32.在使用时，利用耐高温绝缘胶层4实现第一铝箔层1和第二铝箔层3的复合，从而能确保复合结构整体的抗穿刺的能力，进而降低电池生产中复合膜发生穿刺情况的概率，耐高温绝缘胶层4既实现了第一铝箔层1和第二铝箔层3之间的强粘合，同时也实现了电池在运行生热过程，耐高温绝缘胶层4不至像传统树脂达到玻璃化温度出现流动状态，增强了电极的稳定性，同时由于耐高温绝缘胶层4的绝缘性，使得在针刺下也能保持电池电极不短路，可保证电极及电池的安全性，利用tin薄膜21优异的耐腐蚀性能和优良的导电性，使得tin薄膜21在实际工作中起到耐酸碱腐蚀的作用，同时形成导电连接的作用，al2o3膜22由原子层沉积法制成，可以起到耐磨作用，同时在工作循环中与lipf6电解质盐溶液反应生成lipo2f2，通过这种氧化产物抑制充放电过程中hf的生成，提高循环性能，使得防腐蚀膜层2在起到防腐蚀性能时，提高电池的循环性能和导向性能，乙炔黑薄膜层7可以分别在两侧起到增强导电能力和增强柔韧性的作用。
33.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。