一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构的制作方法

本发明涉及锂电池，具体涉及一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构。

背景技术：

1、现有资料表明，采用复合金属箔作为锂电池的正负极集流体对于提升锂电池的安全性具有显著作用，其原理是当锂电池正负极发生短路时，复合铜箔中的高分子材料发生熔化而导致两极断路，使放热反应大幅降低。

2、而当电池处于放电末期或较大针刺入时，短路电流不足以熔断破坏处的高分子材料，从而导致短路反应持续发生，热量积累必然造成热失控。此外，复合金属箔对于外部短路也无明显的保护作用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，以降低两极板发生内部短路时的短路电流阈值，使短路区域隔离在回路之外，同时降低外部短路对正负极造成的危害。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，包括复合金属箔，所述复合金属箔包括第一外金属层、第二外金属层和固定夹持于第一外金属层与第二外金属层之间的内高分子薄膜层，所述第一外金属层和第二外金属层均间隔排列设有保险丝结构，所述保险丝结构将第一外金属层和第二外金属层分隔成外部连接区、隔离区、集流区以及保险丝，所述外部连接区用于汇总各集流区中的电流并与电池端子相连。

4、为更好的实现上述技术方案，可选的，所述保险丝结构为中空t形结构，所述第一外金属层和第二外金属层在保险丝结构的上方形成外部连接区，各相邻中空t形结构之间围成集流区，各相邻中空t形结构的端部之间形成保险丝，各中空t形结构内形成隔离区。

5、可选的，所述第一外金属层和第二外金属层的材质均为金属铜和，或金属铝。

6、可选的，所述第一外金属层和第二外金属层为单层结构或多层结构。

7、可选的，所述第一外金属层和第二外金属层的厚度为0.5～5μm。

8、可选的，所述内高分子薄膜层为聚丙烯或聚酯。

9、可选的，所述内高分子薄膜层的厚度为1～10μm。

10、可选的，所述内高分子薄膜层与中空t形结构上下正对的位置为开口结构。

11、本发明的有益效果：

12、本发明的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，通过在第一外金属层、第二外金属层以及内高分子薄膜层制备上制备保险丝结构，当发生金属针刺入时，锂电池两极发生短路，短路位置最近的保险丝结构会优先熔断而使短路区域被隔离开，大幅降低了短路造成的热释放；而当锂电池发生外部短路时，连接外部连接区和集流区的保险丝结构将发生熔断，使集流体区完全与外部连接区断开，可大幅降低电池电压，极大提高了锂电池的安全性。

技术特征：

1.一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于：包括复合金属箔，所述复合金属箔包括第一外金属层(11)、第二外金属层(13)和固定夹持于第一外金属层(11)与第二外金属层(13)之间的内高分子薄膜层(12)，所述第一外金属层(11)和第二外金属层(13)均间隔排列设有保险丝结构，所述保险丝结构将第一外金属层(11)和第二外金属层(13)分隔成外部连接区(21)、隔离区(22)、集流区(23)以及保险丝(24)，所述外部连接区(21)用于汇总各集流区(23)中的电流并与电池端子相连。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述保险丝结构为中空t形结构，所述第一外金属层(11)和第二外金属层(13)在保险丝结构的上方形成外部连接区(21)，各相邻中空t形结构之间围成集流区(23)，各相邻中空t形结构的端部之间形成保险丝(24)，各中空t形结构内形成隔离区(22)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述第一外金属层(11)和第二外金属层(13)的材质均为金属铜和，或金属铝。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述第一外金属层(11)和第二外金属层(13)为单层结构或多层结构。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述第一外金属层(11)和第二外金属层(13)的厚度为0.5～5μm。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述内高分子薄膜层(12)为聚丙烯或聚酯。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述内高分子薄膜层(12)的厚度为1～10μm。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，其特征在于，所述内高分子薄膜层(12)与中空t形结构上下正对的位置为开口结构。

技术总结
本发明公开一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，包括复合金属箔，所述复合金属箔包括第一外金属层、第二外金属层和固定夹持于第一外金属层与第二外金属层之间的内高分子薄膜层，所述第一外金属层和第二外金属层均间隔排列设有保险丝结构，所述保险丝结构将第一外金属层和第二外金属层分隔成外部连接区、隔离区、集流区以及保险丝，所述外部连接区用于汇总各集流区中的电流并与电池端子相连。本发明的一种锂电池正负极复合金属箔集流体结构，可降低两极板发生内部短路时的短路电流阈值，使短路区域隔离在回路之外，同时降低外部短路对正负极造成的危害。

技术研发人员：杨久峰
受保护的技术使用者：上海鹰峰电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4