复合集流体、电极片、电池和车辆的制作方法

本申请涉及电池领域，更具体地涉及一种复合集流体、电极片、电池和车辆。

背景技术：

1、由于可再生能源如风能、太阳能等的不稳定性，无法完全实时并入电网，降低了电网的稳定性。利用锂/钠离子电池作为储能电池， 能够高效的存储和转化可再生能源， 同时起到削峰填谷、稳定电网的作用，提高能源的有效利用率。

2、储能电池追求低成本、高安全、高能量效率，为了达到这一目标，降低储能电池中的辅料成本，如降低箔材、外壳等的用量就至关重要。集流体作为电极片的关键结构，通常通过降低集流体厚度，或粘接绝缘层和导电层组成复合集流体，提高集流体的可靠性， 降低集流体的成本。但是降低集流体会降低机械强度，普通复合集流体铜层厚度尤其是极耳侧的铜层厚度较薄，损失的能效较高。

技术实现思路

1、为了解决上述问题中的至少一个而提出了本实用新型。根据本申请第一方面，提供一种复合集流体，所述复合集流体包括绝缘层和导电层。其中，所述绝缘层具有相对的第一侧和第二侧；所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧递减；所述导电层设置于所述绝缘层的至少一个表面上；所述导电层的厚度从所述第一侧向所述第二侧递增。

2、在本申请的一个实施例中，所述导电层和所述绝缘层的厚度之和为预设的恒定值。

3、在本申请的一个实施例中，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述绝缘层具有相对的第一表面和第二表面；其中，所述第一导电层设置于所述绝缘层的所述第一表面上，所述第二导电层设置于所述绝缘层的所述第二表面上。

4、在本申请的一个实施例中，所述第一表面和所述第二表面对称分布于所述复合集流体的中心面的两侧；且所述第一导电层和所述第二导电层对称分布于所述复合集流体的中心面的两侧。

5、在本申请的一个实施例中，所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈线性递减；所述导电层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈线性递增。

6、在本申请的一个实施例中，所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈弧形递减；所述导电层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈弧形递增。

7、在本申请的一个实施例中，所述绝缘层在所述第一侧的厚度大于0μm，且小于等于100μm；所述绝缘层在所述第二侧的厚度为零或大于零的设定值。

8、在本申请的一个实施例中，所述导电层在所述第一侧的厚度大于0μm，且小于等于50μm；所述导电层在所述第二侧的厚度大于0μm，且小于等于100μm。

9、在本申请的一个实施例中，所述绝缘层中包含有阻燃剂。

10、在本申请的一个实施例中，所述阻燃剂包括：磷酸三苯酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三甲酯、苯亚磺酸锌、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯、五氯硫酚、十溴二苯醚、异丙基化磷酸三苯酯、四甲基哌啶氧化物、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、磷酸三丁氧基乙基酯、溴代三嗪、三(二溴丙基)磷酸酯、磷酸三丁酯、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三溴苯酚、三聚磷酸铝、氧化铝、四溴苯酐、五溴甲苯、五溴联苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、磷酸三甲苯酯、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯、[(6-氧代-6h-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸、三(二溴苯基)磷酸酯、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦、 2—羧乙基(苯基)次磷酸、含溴三磷酸酯、六溴环十二烷、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、聚磷酸铵、四溴双酚a中的任意一种或多种。

11、根据本申请第二方面，提供了一种电极片，所述电极片包括上述任意一种复合集流体、活性材料层和极耳。其中，所述活性材料层设置于所述导电层上背离所述绝缘层的表面，所述极耳设置于所述复合集流体的所述第二侧。

12、根据本申请第三方面，提供了一种电池，所述电池包括：上述任意一种电极片。

13、根据本申请第四方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：车辆本体、以及设置于车辆本体上的上述任意一种电池。

14、根据本申请实施例提供的复合集流体、电极片、电池和车辆，本申请通过使绝缘层的厚度从第一侧向第二侧递减，导电层的厚度从第一侧向第二侧递增，将绝缘层和导电层匹配，使复合集流体各个位置处的导电层和绝缘层的厚度之和基本相等， 简化复合集流体的加工难度， 同时便于在复合集流体上涂覆厚度均匀的活性材料层，得到正电极片或负电极片，使正负极片有效匹配。在应用时，可以将极耳设置在复合集流体中导电层较厚的第二侧，从而复合集流体中远离极耳的位置导电层的厚度较薄，绝缘层的厚度较厚；靠近极耳的位置导电层的厚度较厚，绝缘层的厚度较薄。使得导电层的利用率显著提高， 降低集流体面密度和成本， 降低集流体电压降， 降低电极片损失的能效占比，减轻极耳侧发热，提高电池的能效， 降低储能电池每度电使用成本； 同时提高电池的循环寿命，提高复合集流体耐穿刺、撕裂的能力，提高极片加工性能和电池安全性能。

技术特征：

1.一种复合集流体，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电层和所述绝缘层的厚度之和为预设的恒定值。

3.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述绝缘层具有相对的第一表面和第二表面；

4.如权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面对称分布于所述复合集流体的中心面的两侧；

5.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈线性递减；

6.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧呈弧形递减；

7.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述绝缘层在所述第一侧的厚度大于0μm，且小于等于100μm；所述绝缘层在所述第二侧的厚度为零或大于零的设定值。

8.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电层在所述第一侧的厚度大于0μm，且小于等于50μm；所述导电层在所述第二侧的厚度大于0μm，且小于等于100μm。

9.如权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述绝缘层中包含有阻燃剂。

10.如权利要求9所述的复合集流体，其特征在于，所述阻燃剂包括：磷酸三苯酯、磷酸三(2-氯丙基)酯、磷酸三(β-氯乙基)酯、磷酸三甲酯、苯亚磺酸锌、甲基膦酸二甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三氯乙酯、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯、五氯硫酚、十溴二苯醚、异丙基化磷酸三苯酯、四甲基哌啶氧化物、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、磷酸三丁氧基乙基酯、溴代三嗪、三(二溴丙基)磷酸酯、磷酸三丁酯、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三溴苯酚、三聚磷酸铝、氧化铝、四溴苯酐、五溴甲苯、五溴联苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、磷酸三甲苯酯、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯、[(6-氧代-6h-二苯并[c,e][1,2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸、三(二溴苯基)磷酸酯、双(4-羧基苯基)苯基氧化膦、2—羧乙基(苯基)次磷酸、含溴三磷酸酯、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、聚磷酸铵、四溴双酚a中的任意一种。

11.一种电极片，其特征在于，包括：

12.一种电池，其特征在于，包括：如权利要求11所述的电极片。

13.一种车辆，其特征在于，包括：

技术总结
本技术公开了一种复合集流体、电极片、电池和车辆，所述复合集流体包括绝缘层和导电层。所述绝缘层具有相对的第一侧和第二侧；所述绝缘层的厚度从所述第一侧向所述第二侧递减；所述导电层设置于所述绝缘层的至少一个表面；所述导电层的厚度从所述第一侧向所述第二侧递增。可以将极耳设置在复合集流体中导电层较厚的第二侧，从而复合集流体中远离极耳的位置导电层的厚度较薄，绝缘层的厚度较厚；靠近极耳的位置导电层的厚度较厚，绝缘层的厚度较薄。降低集流体面密度和成本，降低集流体电压降，降低电极片损失的能效占比，减轻极耳侧发热，从而降低储能电池每度电使用成本。

技术研发人员：张之材,刘平,孙田成,李翔宇,尹小强
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230811
技术公布日：2024/3/21