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(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111453476.7 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 蜂巢能源科技有限公司 地址 213200 江苏省常州市金坛区鑫 城大 道8899号 (72)发明人 魏礼勇 宋文锋  (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 代理人 梁文惠 (51)Int.Cl. H01M 4/66(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 复合箔材及制备方法、 集 流体和锂离 子电池 (57)摘要 本发明提供了一种复合 箔材及制备方法、 集 流体和锂离子电池。 该复合箔材包括依次层叠设 置的第一金属箔材、 有机无机复合涂层和第二金 属层, 其中, 按质量百分比计, 有机无机复合涂层 包括: 导电剂2% ‑5%, 无机氧化物粒子30% ‑ 65%, 聚合物30% ‑65%和粘结剂1% ‑5%。 本发 明采用依次层叠设置的第一金属箔材、 无机有机 复合涂层和第二金属层设置而成的复合箔材, 在 针刺时, 能够避免金属碎屑的产生, 同时钢针不 会造成正负极 短路, 有效提高电池安全性。 权利要求书1页 说明书10页 附图1页 CN 114335557 A 2022.04.12 CN 114335557 A 1.一种复合箔材, 其特征在于, 包括依次层叠设置的第 一金属箔材、 有机无机复合涂层 和第二金属层, 其中, 按质量百分比计, 所述有机无机复合涂层包括: 导电剂2% ‑5%, 无机氧化物粒子 30%‑65%, 聚合物3 0%‑65%和粘结剂1% ‑5%。 2.根据权利要求1所述的复合箔材, 其特征在于, 按质量百分比计, 所有机无机复合涂 层包括: 所述导电剂2% ‑5%, 所述无机氧化物粒子40% ‑55%, 所述聚合物40% ‑55%和所述粘 结剂2%‑5%。 3.根据权利要求1或2所述的复合箔材, 其特征在于, 所述聚合物的熔点≤300℃, 优选 ≤200℃; 优选地, 所述聚合物包括聚丙烯酸乙二醇酯、 聚偏氟乙烯、 聚丙烯腈、 聚偏氟乙烯 ‑六氟 丙烯、 聚乙烯氧化物、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳 酸丙烯酯或聚乙酸乙烯酯中的至少一种。 4.根据权利要求1或2所述的复合箔材, 其特征在于, 所述无机氧化物粒子的粒径为50 ‑ 300 μm, 优选为5 0‑150 μm; 优选地, 所述无机氧化物粒子包括Al2O3、 SiO2、 TiO2或ZrO2中的至少一种。 5.根据权利要求1或2所述的复合箔材, 其特征在于, 所述导电剂包括导电石墨、 导电碳 黑、 乙炔黑、 碳纳米管或石墨烯中的至少一种; 优选地, 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚乙烯醇、 聚丙烯酸、 丁苯橡胶、 羧 甲基纤维素醚、 聚丙烯酸钠、 聚丙烯酸酯或海藻酸钠中的至少一种。 6.根据权利要求1至5任一项所述的复合箔材, 其特征在于, 所述第一金属箔材和所述 第二金属层的材质均各自独立的包括 不锈钢、 铝、 铜、 铁、 镍或至少两种的合金; 优选地, 所述第一金属 箔材和第二金属层的厚度均各自独立的为5 ‑12μm, 优选所述第 二金属层为金属镀层; 优选地, 所述有机无机复合涂层的厚度为2 ‑5 μm, 优选为2.5 ‑3.5 μm。 7.一种权利要求1至6任一项所述的复合箔材的制备方法, 其特征在于, 所述制备方法 按照以下步骤进行: a.将有机无机复合浆料涂覆在第一金属箔材上, 干燥, 得到有机无机复合涂层, 所述有 机无机复合 浆料包括 导电剂、 无机氧化物粒子、 聚合物、 粘结剂和溶剂; b.在所述有机无机复合涂层上设置第二金属层, 得到复合箔材, 优选采用蒸镀工艺在 所述有机无机复合涂层上镀覆第二金属层。 8.根据权利要求7所述的复合箔材的制备方法, 其特征在于, 所述溶剂包括二甲基乙酰 胺、 二甲基亚砜、 四氢呋喃、 乙腈或N ‑甲基吡咯烷酮中的至少一种。 9.一种集流体, 包括箔材, 其特征在于, 所述箔材包括权利要求1至6任一项所述的复合 箔材。 10.一种锂离子电池, 包括正极和负极, 所述正极和负极各自独立地具有集流体, 其特 征在于, 至少一种所述 集流体为权利要求9所述的集 流体。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 114335557 A 2复合箔材及制备方 法、 集流体和锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明涉及电池材料技术领域, 具体而言, 涉及一种复合箔材及制备方法、 集流体 和锂离子电池。 背景技术 [0002]随着新能源汽车的普及, 作为汽车主要部件的动力电池需求越来越大。 为了提升 续航里程, 各车企通常会提升电芯的能量密度, 但是这会带来一定的安全隐患。 锂离子电池 潜在的安全性问题很大程度上限制 了新能源车 的推广, 影响了广大人民群众 的生命安全。 尤其是液态锂离子电池中含有有机溶剂, 采用的铜铝箔作为箔材针刺后易产生金属碎屑, 安全性差; 同时针刺时, 钢针接触正负极箔材, 产生短路, 电池无法通过针刺有起火爆炸风 险。 [0003]有鉴于此, 特提出本发明。 发明内容 [0004]本发明的主要 目的在于提供一种复合箔材及制 备方法、 集流体和锂离子电池, 以 改善现有技术中液态锂离子电池采用的铜铝箔针刺后易产生金属碎屑, 安全性差的技术问 题。 [0005]为了实现上述目的, 根据本发明的一个方面, 提供了一种复合箔材, 包括依次层叠 设置的第一金属箔材、 有机无机复合涂层和第二金属层, [0006]其中, 按质量百分比计, 有机无机复合涂层包括: 导电剂2% ‑5%, 无机氧化物粒子 30%‑65%, 聚合物3 0%‑65%和粘结剂1% ‑5%。 [0007]进一步的, 按质量百分比计, 无机有机复合涂层包括: 导电剂2% ‑5%, 无机氧化物 粒子40% ‑55%, 聚合物40% ‑55%和粘结剂2% ‑5%。 [0008]进一步地, 聚合物的熔点≤300℃, 优选≤200℃; 优选地, 聚合物包括聚丙烯酸乙 二醇酯、 聚偏氟乙烯、 聚丙烯腈、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙烯、 聚乙烯氧化物、 聚甲基丙烯 酸甲酯、 聚碳酸丙烯酯或聚乙酸乙烯酯中的至少一种。 [0009]进一步地, 无机氧化物粒子的粒径为50 ‑300μm, 优选为50 ‑150μm; 优选地, 无机氧 化物粒子包括Al2O3、 SiO2、 TiO2或ZrO2中的至少一种。 [0010]进一步地, 导电剂包括导电石墨、 导电碳黑、 乙炔黑、 碳纳米管或石墨烯中的至少 一种; 优选地, 粘 结剂包括聚偏氟乙烯、 聚四氟乙烯、 聚乙烯醇、 聚丙烯 酸、 丁苯橡胶、 羧甲基 纤维素醚、 聚丙烯酸钠、 聚丙烯酸酯或海藻酸钠中的至少一种。 [0011]进一步地, 第一金属箔材和第二金属层的材质均各自独立的包括不锈钢、 铝、 铜、 铁、 镍或至少两种的合金; 优选地, 第一金属箔材和第二金属层的厚度均各自独立的为5 ‑12 μm, 优选第二金属为金属镀层。 [0012]根据本发明的另一方面, 提供了上述复合箔材的制 备方法, 制 备方法按照以下步 骤进行:说 明 书 1/10 页 3 CN 114335557 A 3

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专利 复合箔材及制备方法、集流体和锂离子电池 第 1 页 专利 复合箔材及制备方法、集流体和锂离子电池 第 2 页 专利 复合箔材及制备方法、集流体和锂离子电池 第 3 页
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