专利情报丨提升能量密度的集流体-宁德时代

教育 2024-09-02 18:30 四川

来源丨能源灯塔

CN117133928A-集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置

申请日：2022-05-20

公开(公告)日：2023-11-28

技术问题：现有技术中的电池在使用过程中存在能量密度难以有效提升、使用性能较差的问题。

技术手段：一种集流体，包括本体部和加强凸起；沿所述集流体的厚度方向，所述本体部具有相对设置的两个涂覆表面；所述加强凸起凸设于两个所述涂覆表面中的至少一个所述涂覆表面。

在本体部的至少一侧的涂覆表面上设置加强凸起，也就是说，集流体用于涂覆活性物质层的一侧形成有凹凸结构，使得在具有这种集流体的极片中，这种结构的集流体能够增加极片的活性物质层与集流体之间的接触面积，从而一方面有利于提高集流体与活性物质层的粘接强度，以降低极片在使用过程中出现活性物质层脱落的风险，另一方面有利于降低集流体与活性物质层之间的接触电阻，进而能够有效提升电池单体的循环使用寿命。此外，通过加强凸起还能够增加集流体自身的结构强度，降低集流体的最小厚度需求，使得在保证集流体的结构强度的同时，对于在整体厚度相同的极片中，具有这种结构的集流体的极片能够有效增加对活性物质层的容纳量，且能够提高极片对电解液的保存能力，从而有利于提升电池单体的能量密度和使用性能。

沿所述集流体的厚度方向，所述集流体的最大尺寸为D1，所述本体部的最小厚度为D2，满足，D1-D2≥0.5μm。

在上述技术方案中，通过将集流体在其厚度方向上的最大尺寸与本体部的最小厚度的差值设置为大于0.5μm，以保证加强凸起凸出于本体部的涂覆表面的尺寸，从而能够缓解因加强凸起的尺寸不够而造成集流体的结构强度达不到的现象。

实施例：本申请提供了一种集流体2211，集流体2211包括本体部2211a和加强凸起2211b。沿集流体的厚度方向X，本体部2211a具有相对设置的两个涂覆表面2211c。两个涂覆表面2211c上均凸设有多个加强凸起2211b，加强凸起2211b为沿直线轨迹延伸的条状结构，加强凸起2211b的延伸方向垂直于集流体的厚度方向X。其中，本体部2211a的厚度为D4，满足，0.5μm≤D4≤10μm，且集流体2211的等效厚度为D3，满足，1μm≤D3≤20μm，D3＝m/(ρ×S1)，集流体2211的质量为m，集流体2211的密度为ρ，涂覆表面2211c的面积为S1。

-END-

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