复合集流体的制作方法

1.本实用新型涉及水系离子电池技术领域，具体地说，涉及一种复合集流体。


背景技术：

2.随着化石能源的不断消耗及人类发展对能源需求的不断增加，发展可再生能源势在必行，将间歇式能源如太阳能、风能、潮汐能转变为持续供能能源是发展可再生能源，缓解能源危机和环境压力的关键，因此储能装置成为研究热点。二次电池因其高能量密度、长循环寿命、高电压等特性而得到广泛关注。然而传统的二次电池(镍氢电池、锂离子电池)采用有机电解液，电池存在易燃、有毒、制作成本高、组装条件要求严格等缺点，容易造成环境污染，不利于环境的可持续发展。而水系离子电池可以有效地解决上述问题，因此水系离子电池应用前景广阔。
3.在水系离子电池中，电解液一般为无机盐的水溶液，集流体一般为金属材料。一般金属材料(如不锈钢、铜、铝、钛)的氧化电位很低，尤其是作为正极集流体时，极易发生氧化反应而产生腐蚀，腐蚀的集流体将导致集流体与电极活性物质间的电子导电性受到影响，二者之间的接触电阻显著增大，从而致使电池的循环效率、比容量和寿命的降低。当腐蚀进一步加剧，还会导致集流体的断裂。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种复合集流体，用于提高集流体的抗电解液腐蚀能力。
5.根据本实用新型的一个方面，提供一种复合集流体，包括：
6.第一导电层；
7.第二导电层，位于所述第一导电层的一侧，所述第一导电层和所述第二导电层的相对一侧表面的外周均设有第一密封介质；以及
8.极片，包括依次连接的主体部和颈部，所述主体部和颈部设于所述第一导电层和所述第二导电层之间，所述颈部的表面涂敷有第二密封介质；所述第一密封介质和第二密封介质形成一环形的密封轨迹，以对所述集流体进行密封。
9.可选地，所述极片还包括伸出部，所述伸出部露出于所述第一导电层和所述第二导电层；所述颈部和所述伸出部共同形成了所述极片的极耳。
10.可选地，所述第二密封介质包括第一胶体层、位于所述第一胶体层一侧的中间层以及位于所述中间层背离所述第一胶体层一侧的第二胶体层。
11.可选地，所述第一胶体层与所述极片相粘结，所述第二胶体层分别与所述第一导电层以及所述第二导电层相粘结。
12.可选地，所述第一胶体层为亲金属性改性聚乙烯层，所述第二胶体层为亲塑性改性聚乙烯层；所述亲金属性改性聚乙烯层与所述极片相粘结，所述亲塑性改性聚乙烯层分别与所述第一导电层以及所述第二导电层相粘结。
13.可选地，所述极片的颈部的侧面中设有与所述第一导电层相对的第一斜坡面，和/或所述侧面设有与所述第二导电层相对的第二斜坡面。
14.可选地，所述第一斜坡面基于所述第二密封介质和所述第一导电层粘结，和/或所述第二斜坡面基于所述第二密封介质和所述第二导电层粘结。
15.可选地，所述第一胶体层的厚度为10μm～30μm，所述第二胶体层的厚度为5μm～25μm。
16.可选地，所述中间层的厚度为25μm～150μm。
17.本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：
18.本实用新型提供的复合集流体通过利用第一密封介质和第二密封介质形成一环形的密封轨迹，对位于第一导电层和第二导电层之间的极片实现完整的密封，避免电解液自极片进入集流体而对集流体产生腐蚀，提高了集流体的抗电解液腐蚀能力。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一实施例公开的一种复合集流体的爆炸图；
21.图2为本实用新型一实施例公开的一种复合集流体的结构示意图；
22.图3为本实用新型一实施例公开的一种复合集流体中第二密封介质的结构示意图；
23.图4为图2中区域a的放大示意图。
24.附图标记
25.第一导电层-101，第二导电层-102，极片-103，主体部-104，颈部-105，伸出部-106，第一胶体层-107，中间层-108，第二胶体层-109，间隙-110。
具体实施方式
26.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
27.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
28.如图1和图2所示，本实用新型一实施例公开了一种复合集流体，包括第一导电层
101、第二导电层102以及极片103。其中，第二导电层102位于上述第一导电层101的一侧，极片103设于第一导电层101和上述第二导电层102之间。
29.第一导电层101的横截面面积和第二导电层102的横截面面积相等。极片103的横截面面积小于第一导电层101的横截面面积。也即，第一导电层101与极片103相邻一侧的表面包含第一区域和第二区域，其中第一区域为极片103在第一导电层101的与极片103相邻一侧的表面上的投影区域。上述第二区域可以环绕上述第一区域。上述所有的横截面均是指与第一导电层101的厚度方向垂直的方向。
30.上述第一导电层101和上述第二导电层102的相对一侧表面的外周均设有第一密封介质。也即，第一导电层101的与上述极片103相邻一侧的表面中上述第二区域设有第一密封介质。第二导电层102的与上述极片103相邻一侧的表面中与上述第二区域相对应的区域也设有第一密封介质。上述第一密封介质可以是pe胶层，即聚乙烯胶层。pe胶层在熔融状态下即可实现第一导电层101和上述第二导电层102相对表面的粘合。
31.参考图1，本实施例中，上述极片103包括依次连接的主体部104、颈部105及伸出部106。极片103的主体部104和颈部105设于上述第一导电层101和上述第二导电层102之间。极片103的伸出部106露出于上述第一导电层101和上述第二导电层102。上述颈部105和上述伸出部106共同形成了上述极片103的极耳。上述颈部105的表面涂敷有第二密封介质。具体实施时，可以将极片103的颈部105表面包裹上述第二密封介质。上述第一密封介质和第二密封介质共同形成一环形的密封轨迹，以对上述集流体进行密封。从而避免电解液对集流体内的极片103中的金属材料造成腐蚀，也即避免了对集流体造成腐蚀。
32.本实施例中，上述第二密封介质可以为改性pe胶膜层。具体来说，参考图3，上述第二密封介质包括第一胶体层107、位于上述第一胶体层107一侧的中间层108以及位于上述中间层108背离上述第一胶体层107一侧的第二胶体层109。上述第一胶体层107与上述极片103相粘结，上述第二胶体层109分别与上述第一导电层101以及上述第二导电层102相粘结。
33.本实施例中，上述中间层108可以为聚乙烯层。上述第一胶体层107为亲金属性改性聚乙烯层，即亲金属性改性pe层。上述第二胶体层109为亲塑性改性聚乙烯层，即亲塑性改性pe层。也即，参考图4，本技术利用上述亲金属性改性聚乙烯层与上述极片103相粘结，上述亲塑性改性聚乙烯层分别与上述第一导电层101以及上述第二导电层102相粘结。这样有利于提高极片103的颈部105与第一导电层101之间的粘合性，以及提高极片103的颈部105与第二导电层102之间的粘合性；即有利于增强极片103的颈部105分别与第一导电层101以及第二导电层102之间间隙110的密封性。
34.在其他实施例中，上述第一胶体层107也可以为亲金属性改性聚丙烯层，上述第二胶体层1097也可以为亲塑性改性聚丙烯层，中间层108也可以为聚丙烯层，本技术对此不作限制。
35.本实施例中，上述第一胶体层107的厚度的取值区间为10μm～30μm，上述第二胶体层109的厚度的取值区间为5μm～25μm，上述中间层108的厚度的取值区间为25μm～150μm。上述各个厚度过大，将会增加集流体的重量，减小电芯的能量密度。上述厚度过小，将会增加集流体的重量，减小电芯的能量密度。上述厚度过小，将会导致极片103的颈部105涂胶量不够，不能充分填充极片103的颈部105分别与第一导电层101以及第二导电层102之间的间
隙110，导致密封性不能满足要求。
36.在本技术的另一实施例中，在上述实施例的基础上，上述极片103的颈部105的侧面中设有与上述第一导电层101相对的第一斜坡面，和/或上述侧面设有与上述第二导电层102相对的第二斜坡面。上述第一斜坡面基于上述第二密封介质和上述第一导电层101粘结，和/或上述第二斜坡面基于上述第二密封介质和上述第二导电层102粘结。这样能够使得极片103的颈部105分别与第一导电层101以及第二导电层102之间更好地贴合，有利于增强该区域的密封性。
37.综上，本实用新型提供的复合集流体至少具有如下优势：
38.本实施例公开的复合集流体通过利用第一密封介质和第二密封介质形成一环形的密封轨迹，对位于第一导电层和第二导电层之间的极片实现完整的密封，避免电解液自极片进入集流体而对集流体产生腐蚀，提高了集流体的抗电解液腐蚀能力。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构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。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
41.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。