一种复合集流体及电池的制作方法

本发明涉及电池生产，尤其涉及一种复合集流体及电池。

背景技术：

1、集流体上常连接有用于将所述集流体上的电流往外引出的极耳。

2、一般地，集流体中的电流密度分布是不均匀的，具体地，由于集流体中的所有电流均会经极耳往外引出，因此，集流体中越接近极耳的位置，电流密度越高，而集流体中越远离极耳的位置，电流密度越低；进而对于采用上述集流体制成的极片来说，电流密度越大的区域所需的锂脱嵌速度更快、脱嵌量更大，对极片中活性材料结构的破坏也更严重，导致循环中容量快速衰减及负极析锂，且充放电倍率越大，电流分布越不均匀，会加剧此不良反应。

3、部分厂家在集流体上距离极耳较远的位置涂布倍率性能较差的活性涂层，在集流体上距离极耳较近的位置涂布倍率性能较好的活性涂层，使得集流体不同的位置均能具有与电流密度相适应倍率性能的活性涂层。

4、以集流体上距离极耳较近的位置为例，该位置的电流密度较大，极片中锂脱嵌速度更快、脱嵌量更大，对极片中活性材料结构的破坏也更严重，因此，反复充放电的过程中，极片靠近极耳的位置更容易受损。当在该位置涂覆倍率性能优异的活性涂层后，充放电时，该位置活性涂层中锂离子迁移速率更快，会进一步增大该位置的电流密度，加剧极片中活性材料结构的破坏。

5、即，通过“在越接近极耳的位置涂覆倍率性能越好的活性涂层”的方式来应对集流体中电流密度不均匀的问题，本质上没有解决集流体中电流密度分布不均匀的问题。究其根源，主要是因为，“在越接近极耳的位置涂覆倍率性能越好的活性涂层”的技术手段会加剧不同位置的活性涂层中锂离子迁移速度的差异，这会导致电流密度更加不均匀，即靠近极耳的位置电流密度更大、远离极耳的位置电流密度更低，并不能使集流体上不同位置的电流密度趋向均匀。

6、因此，需要对现有集流体进行改进，以解决其电流密度不均的问题。

7、本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于，提供一种复合集流体及电池，能有效解决现有集流体中电流密度不均的问题。

2、为达以上目的，一方面，本发明提供一种复合集流体，包括集流体和极耳；

3、所述集流体包括沿所述集流体宽度方向相对设置的第一侧面和第二侧面，所述极耳与所述第一侧面连接；

4、其中，所述集流体上涂覆有若干个导电涂层，所述若干个导电涂层沿所述集流体宽度方向依次设置，且所述若干个导电涂层的电阻朝远离所述极耳的方向逐渐减小。

5、可选的，所述导电涂层的数量为n个；第x个导电涂层的中心点距离所述第一侧面的距离为lx，第x个导电涂层的涂层电阻为rx，则满足：

6、lx+1/lx＝rx/rx+1；

7、其中，

8、n为自然数，且n≥2；

9、x为自然数，且x≤n。

10、可选的，所述集流体为连续不切断的整体。

11、可选的，所述集流体包括若干平直区和若干拐角区，所述平直区和所述拐角区沿所述集流体的卷绕方向交替布置；每个导电涂层中位于所述拐角区的部分的电阻比位于所述平直区的部分的电阻均大25％～65％，优选地，40％～50％。

12、可选的，所述集流体为切断的单片。

13、可选的，所述若干个导电涂层在所述集流体上均沿所述集流体长度方向呈线条状延伸。

14、可选的，所述集流体被以极耳的中心点为圆心且不同半径的多根弧线划分出若干个涂覆区域；所述若干个涂覆区域和所述若干个导电涂层呈一一对应设置。

15、可选的，所述集流体和极耳为焊接连接结构，或者，所述集流体和极耳为一体成型结构。

16、可选的，所述导电涂层的电阻大小通过调节所述导电涂层的厚度或所述导电涂层中的导电剂的质量占比或所述导电涂层中的导电剂种类的方法改变。

17、另一方面，提供一种电池，包括正极片和负极片，其中，所述正极片和/或负极片由上述的复合集流体制成。

18、本发明的有益效果在于：提供一种复合集流体及电池，在集流体上设置若干个导电涂层，在集流体中距离极耳较近的位置涂覆电阻较大的导电涂层，进而降低该位置的电流密度；相应地，在集流体中距离极耳较远的位置涂覆电阻较小的导电涂层，可以减小该位置的电阻，有利于电流通过，因此，在复合集流体制成极片后，能够将离极耳近的区域的电流密度分散至离极耳远的区域，使得极片不同区域的电流密度均匀，从而改善电芯的循环寿命。

技术特征：

1.一种复合集流体，其特征在于，包括集流体(1)和极耳(2)；

2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电涂层(3)的数量为n个；第x个导电涂层(3)的中心点距离所述第一侧面的距离为lx，第x个导电涂层(3)的涂层电阻为rx，则满足：

3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述集流体(1)为连续不切断的整体。

4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，所述集流体(1)包括若干平直区(101)和若干拐角区(102)，所述平直区(101)和所述拐角区(102)沿所述集流体(1)的卷绕方向交替布置；每个导电涂层(3)中位于所述拐角区(102)的部分的电阻比位于所述平直区(101)的部分的电阻均大25％～65％，优选地，40％～50％。

5.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述集流体(1)为切断的单片。

6.根据权利要求3或5所述的复合集流体，其特征在于，所述若干个导电涂层(3)在所述集流体(1)上均沿所述集流体(1)长度方向呈线条状延伸。

7.根据权利要求5所述的复合集流体，其特征在于，所述集流体(1)被以极耳(2)的中心点为圆心且不同半径的多根弧线划分出若干个涂覆区域；所述若干个涂覆区域和所述若干个导电涂层(3)呈一一对应设置。

8.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述集流体(1)和极耳(2)为焊接连接结构，或者，所述集流体(1)和极耳(2)为一体成型结构。

9.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电涂层(3)的电阻大小通过调节所述导电涂层(3)的厚度或所述导电涂层(3)中的导电剂的质量占比或所述导电涂层(3)中的导电剂种类的方法改变。

10.一种电池，其特征在于，包括正极片和负极片，其中，所述正极片和/或负极片由权利要求1～9任一项所述的复合集流体制成。

技术总结
本发明涉及电池生产技术领域，具体公开一种复合集流体及电池，所述复合集流体包括集流体和极耳；所述集流体包括沿所述集流体宽度方向相对设置的第一侧面和第二侧面，所述极耳与所述第一侧面连接；其中，所述集流体上涂覆有若干个导电涂层，所述若干个导电涂层沿所述集流体宽度方向依次设置，且所述若干个导电涂层的电阻朝远离所述极耳的方向逐渐减小。本发明提供的复合集流体及电池，能有效解决现有集流体中电流密度不均的问题。

技术研发人员：黄亮,刘宏勇,任涛,于哲勋,张亚星
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13