一种安全性集流体及其制备方法与流程

1.本发明涉及锂电池领域，特别是一种安全性集流体及其制备方法。


背景技术：

2.集流体是指汇集电流的结构或零件，其作用是汇聚电流，其主要用于电化学装置，特别是锂离子电池中。
3.现有的集流体产品在应用仍然无法避免起火，存在安全隐患。
4.为此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种安全性集流体及其制备方法，解决了现有集流体产品安全性不高、无法避免起火等技术缺陷。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种安全性集流体，包括支撑层，所述支撑层具有不平整面，所述不平整面上设置有热熔层，所述热熔层表面设置有第一镀层，所述第一镀层为导电层。
8.作为上述技术方案的改进，所述第一镀层为金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一镀层表面设置有第二镀层，所述第二镀层为导电层。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑层上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑层为薄膜基层，所述热熔层为热熔性高分子材料涂层。
12.本发明还提供了：
13.一种安全性集流体的制备方法，包括：在支撑层上形成不平整面；在支撑层的不平整面上设置热熔层，在热熔层表面镀上第一镀层，所述第一镀层具有导电功能。
14.作为上述技术方案的进一步改进，采用金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种作为所述第一镀层(3)。
15.作为上述技术方案的进一步改进，在所述第一镀层表面设置第二镀层，所述第二镀层具有导电功能。
16.作为上述技术方案的进一步改进，采用真空镀膜或水电镀的方法镀覆所述第一镀层、第二镀层。
17.作为上述技术方案的进一步改进，所述热熔层为热熔性高分子材料层。
18.作为上述技术方案的进一步改进，通过在支撑层表面设置孔洞和/或凹槽，通过孔洞和/或凹槽使得支撑层表面形成不平整面。
19.作为上述技术方案的进一步改进，所述凹槽包括形成在支撑层表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。
20.本发明的有益效果是：本发明提供了一种安全性集流体及其制备方法，该种安全性集流体及其制备方法在支撑层的不平整面上设置有热熔层，热熔层在高温时可发生坍塌，阻止电流在镀层上流动，阻断电流，防止起火，极大提升安全性，有效保护产品及人员。
21.综上，该种安全性集流体及其制备方法解决了现有集流体产品安全性不高、无法避免起火等技术缺陷。
附图说明
22.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
23.图1是本发明实施例1中一种安全性集流体的结构示意图；
24.图2是本发明实施例2中一种安全性集流体的结构示意图；
25.图3是本发明实施例3中一种安全性集流体的结构示意图；
26.图4是本发明实施例3中一种安全性集流体的结构示意图。
27.图中：
28.支撑层1，热熔层2，第一镀层3，第二镀层4。
具体实施方式
29.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合，参照图1-4。
30.实施例1：
31.参照图1，一种安全性集流体，包括支撑层1，所述支撑层1具有不平整面，具体地，对支撑层表面进行处理，使得支撑层1表面不平整，本实施例中，所述支撑层1为薄膜基层，所述支撑层1上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层1表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层1表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。在其他实施例中，还可以通过其他形式使得支撑层1表面不平整，在此不做具体限定。
32.所述不平整面上设置有热熔层2，具体地，采用热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面，该热熔性高分子材料的成份可以为改性双马来酰亚胺聚合物，该改性双马来酰亚胺聚合物是由巴比妥酸改性含有双马来酰亚胺基团的化合物得到的，其中巴比妥酸与含有双马来酰亚胺基团的化合物的摩尔比为1:0.5-5，该物质采用现有公开的热熔性材料，也可以采用其他热熔性高分子材料，在此不再限定。
33.将热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面后，然后通过将上述材料烘干或者晾干等操作，让热熔层2固定在支撑层1上，进一步，采用真空镀膜的方式，在所述热
熔层2表面设置第一镀层3，所述第一镀层3为导电层。
34.具体地，所述第一镀层3为金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种。如果第一镀层3为金属层，可以是铜或者铝，如果第一镀层3为合金层，可以是镍铜、镍铬等合金，如果第一镀层3为非金属层，可以是氧化铝层。
35.如果第一镀层3是金属合金或者非金属层，其主要作用是增加后续镀层与支撑层1的结合力。如果第一镀层3是金属层，其主要是形成导电层，然后再在第一层上形成第二层镀层。
36.另外，由于支撑层1的不平整表面具有一定的应力，当热熔层2受热融化时，支撑层1其可以牢牢将热溶层2吸附，从而防止热容层2掉落在电池内部。此时可在热熔层2内部添加导电剂，该导电剂的导电性能低于导电层的性能。这样，当热熔层2融化后，导电层被破坏，导电层上的电流被阳断，从而防止电池温度持续于高，保护电池。在热溶层2内设置导电剂后，导电剂可以在热熔层2融化后充当导电层的作用，只是其导电性能会有所下降，但是仍然可以使用。比如当第一镀层为、铝、银、铜时，导电剂可以为锡或钻或锌或镍或或或银等。这时候，由于导电剂采用较差导电性的材料，导电剂会导电，但是导电性能差，通过的电流少了，也可以减少电流的一个传递，防止电池进一步热失控，避免电池高温损坏。同时，热熔层2本身吸热，可以减少电池的温度，当电池温度降下来后，由于导电剂采用导电性能差的金属，具有一定的导电性能，可以维持电池在较低性能下的使用，不会完全失去功能，也就是电池不会完全报废。
37.基于上述的安全性集流体，本发明还提供了：
38.一种安全性集流体的制备方法，包括：
39.在支撑层1上形成不平整面；所述支撑层1具有不平整面，具体地，对支撑层表面进行处理，使得支撑层1表面不平整，本实施例中，所述支撑层1为薄膜基层，所述支撑层1上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层1表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层1表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。在其他实施例中，还可以通过其他形式使得支撑层1表面不平整，在此不做具体限定。
40.在支撑层1的不平整面上设置热熔层2，具体地，采用热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面，该热熔性高分子材料的成份可以为改性双马来酰亚胺聚合物，该改性双马来酰亚胺聚合物是由巴比妥酸改性含有双马来酰亚胺基团的化合物得到的，其中巴比妥酸与含有双马来酰亚胺基团的化合物的摩尔比为1:0.5-5，该物质采用现有公开的热熔性材料，也可以采用其他热熔性高分子材料，在此不再限定。
41.将热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面后，然后通过将上述材料烘干或者晾干等操作，让热熔层2固定在支撑层1上，进一步，采用真空镀膜的方式，在热熔层2表面镀上第一镀层3，所述第一镀层3具有导电功能。
42.实施例2：
43.参照图2，本实施例与实施例1基本相同，其不同在于，本实施例中，所述支撑层1两侧均设置有热熔层2、第一镀层3。
44.实施例3：
45.参照图3，一种安全性集流体，包括支撑层1，所述支撑层1具有不平整面，具体地，对支撑层表面进行处理，使得支撑层1表面不平整，本实施例中，所述支撑层1为薄膜基层，
所述支撑层1上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层1表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层1表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。在其他实施例中，还可以通过其他形式使得支撑层1表面不平整，在此不做具体限定。
46.所述不平整面上设置有热熔层2，具体地，采用热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面，该热熔性高分子材料的成份可以为改性双马来酰亚胺聚合物，该改性双马来酰亚胺聚合物是由巴比妥酸改性含有双马来酰亚胺基团的化合物得到的，其中巴比妥酸与含有双马来酰亚胺基团的化合物的摩尔比为1:0.5-5，该物质采用现有公开的热熔性材料，也可以采用其他热熔性高分子材料，在此不再限定。
47.将热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面后，然后通过将上述材料烘干或者晾干等操作，让热熔层2固定在支撑层1上，进一步，采用真空镀膜的方式，在所述热熔层2表面设置第一镀层3，所述第一镀层3为导电层。
48.具体地，所述第一镀层3为金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种。如果第一镀层3为金属层，可以是铜或者铝，如果第一镀层3为合金层，可以是镍铜、镍铬等合金，如果第一镀层3为非金属层，可以是氧化铝层。
49.如果第一镀层3是金属合金或者非金属层，其主要作用是增加后续镀层与支撑层1的结合力。如果第一镀层3是金属层，其主要是形成导电层，然后再在第一层上形成第二层镀层。
50.本实施例中，所述第一镀层3表面设置有第二镀层4，所述第二镀层4为导电层。所述第二镀层4的结构与第一镀层3基本相同，如果第一镀层3是金属层，第二镀层4可以是铜，此时可以采用真空镀膜的方法，也可以采用水电镀的方法在第一镀层3上形成第二镀层4。如果第一镀层3是铜、第二镀层4不能是铝，因为第一镀层3为铜、第二镀层4为铝，那么用于电池中时，由于金属铜和铝是两个不同的极性，容易发生起火爆炸，因此第一镀层3为铜时，第二镀层4可以为铜，如果第一镀层3为铝，那么第二镀层4就可以为铝，此时，第二镀层4只能采用真空镀膜的方法形成。具体第一镀层3及第二镀层4的材质及所采用的镀覆工艺可根据具体的需要和要求选择合适的材料及工艺方式。
51.基于上述的安全性集流体，本发明还提供了：
52.一种安全性集流体的制备方法，包括：
53.在支撑层1上形成不平整面；所述支撑层1具有不平整面，具体地，对支撑层表面进行处理，使得支撑层1表面不平整，本实施例中，所述支撑层1为薄膜基层，所述支撑层1上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层1表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层1表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。在其他实施例中，还可以通过其他形式使得支撑层1表面不平整，在此不做具体限定。
54.在支撑层1的不平整面上设置热熔层2，具体地，采用热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面，该热熔性高分子材料的成份可以为改性双马来酰亚胺聚合物，该改性双马来酰亚胺聚合物是由巴比妥酸改性含有双马来酰亚胺基团的化合物得到的，其中巴比妥酸与含有双马来酰亚胺基团的化合物的摩尔比为1:0.5-5，该物质采用现有公开的热熔性材料，也可以采用其他热熔性高分子材料，在此不再限定。
55.将热熔型高分子材料涂在支撑层1的不平整面的表面后，然后通过将上述材料烘
干或者晾干等操作，让热熔层2固定在支撑层1上，进一步，采用真空镀膜的方式，在热熔层2表面镀上第一镀层3，所述第一镀层3具有导电功能。
56.本实施例中，所述第一镀层3表面设置有第二镀层4，所述第二镀层4为导电层。所述第二镀层4的结构与第一镀层3基本相同，如果第一镀层3是金属层，第二镀层4可以是铜，此时可以采用真空镀膜的方法，也可以采用水电镀的方法在第一镀层3上形成第二镀层4。如果第一镀层3是铜、第二镀层4不能是铝，因为第一镀层3为铜、第二镀层4为铝，那么用于电池中时，由于金属铜和铝是两个不同的极性，容易发生起火爆炸，因此第一镀层3为铜时，第二镀层4可以为铜，如果第一镀层3为铝，那么第二镀层4就可以为铝，此时，第二镀层4只能采用真空镀膜的方法形成。具体第一镀层3及第二镀层4的材质及所采用的镀覆工艺可根据具体的需要和要求选择合适的材料及工艺方式。
57.实施例4：
58.参照图4，本实施例与实施例3基本相同，其不同在于，本实施例中，所述支撑层1两侧均设置有热熔层2、第一镀层3及第二镀层4。
59.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种安全性集流体，其特征在于：包括支撑层(1)，所述支撑层(1)具有不平整面，所述不平整面上设置有热熔层(2)，所述热熔层(2)表面设置有第一镀层(3)，所述第一镀层(3)为导电层。2.根据权利要求1所述的一种安全性集流体，其特征在于：所述第一镀层(3)为金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种。3.根据权利要求1所述的一种安全性集流体，其特征在于：所述第一镀层(3)表面设置有第二镀层(4)，所述第二镀层(4)为导电层。4.根据权利要求1所述的一种安全性集流体，其特征在于：所述支撑层(1)上具有孔洞和/或凹槽，所述孔洞和/或凹槽使得支撑层(1)表面形成所述的不平整面，所述凹槽包括形成在支撑层(1)表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种安全性集流体，其特征在于：所述支撑层(1)为薄膜基层，所述热熔层(2)为热熔性高分子材料涂层。6.一种安全性集流体的制备方法，其特征在于，包括：在支撑层(1)上形成不平整面；在支撑层(1)的不平整面上设置热熔层(2)，在热熔层(2)表面镀上第一镀层(3)，所述第一镀层(3)具有导电功能。7.根据权利要求6所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：采用金属镀层、合金镀层、非金属镀层中的一种作为所述第一镀层(3)。8.根据权利要求6所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：在所述第一镀层(3)表面设置第二镀层(4)，所述第二镀层(4)具有导电功能。9.根据权利要求8所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：采用真空镀膜或水电镀的方法镀覆所述第一镀层(3)、第二镀层(4)。10.根据权利要求6所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：所述热熔层(2)为热熔性高分子材料层。11.根据权利要求6所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：通过在支撑层(1)表面设置孔洞和/或凹槽，通过孔洞和/或凹槽使得支撑层(1)表面形成不平整面。12.根据权利要求11所述的一种安全性集流体的制备方法，其特征在于：所述凹槽包括形成在支撑层(1)表面上的凹凸形结构、波浪形结构、锯齿形结构中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种安全性集流体及其制备方法，其中，安全性集流体包括支撑层，所述支撑层具有不平整面，所述不平整面上设置有热熔层，所述热熔层表面设置有第一镀层，所述第一镀层为导电层；安全性集流体的制备方法，包括：在支撑层上形成不平整面；在支撑层的不平整面上设置热熔层，在热熔层表面镀上第一镀层，所述第一镀层具有导电功能。该种安全性集流体及其制备方法可通过热熔层在高温环境中发生坍塌，可阻止电流在薄膜上流动，进而可阻断电流，防止着火，提高安全性。提高安全性。提高安全性。


技术研发人员：臧世伟 刘文卿
受保护的技术使用者：重庆金美新材料科技有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/13