本技術(shù)涉及電化學(xué)，特別是涉及一種復(fù)合集流體及包含其的復(fù)合極片、電極組件、二次電池和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、用于二次電池的雙極性復(fù)合集流體的兩側(cè)分別涂覆正極材料層和負(fù)極材料層，得到雙極性復(fù)合極片，雙極性復(fù)合極片與一張隔離膜堆疊、卷繞后，即可組裝成電極組件。雙極性復(fù)合極片極大的簡化了生產(chǎn)制造工藝、提升了能量密度、降低了物料成本，因此被廣泛應(yīng)用于二次電池，如鋰離子電池和鈉離子電池等。

2、對(duì)于由雙極性復(fù)合極片組成的電極組件，在應(yīng)用于二次電池時(shí)，易因?yàn)殡p極性復(fù)合極片兩側(cè)極性不同導(dǎo)致極耳短路，影響二次電池的使用安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種復(fù)合集流體及包含其的復(fù)合極片、電極組件、二次電池和用電裝置，以改善包含雙極性復(fù)合極片的二次電池極耳短路的問題，進(jìn)而改善二次電池的安全性能。具體技術(shù)方案如下：

2、本技術(shù)的第一方面提供一種復(fù)合集流體，其特征在于，包括：第一金屬層、絕緣層和第二金屬層，沿復(fù)合集流體的厚度方向，絕緣層位于第一金屬層和第二金屬層之間；沿復(fù)合集流體的寬度方向，復(fù)合集流體包括主體部和沿主體部伸出的多個(gè)凸出部，沿復(fù)合集流體的長度方向，多個(gè)凸出部間隔布置，多個(gè)凸出部的一部分作為正極極耳，多個(gè)凸出部的另一部分作為負(fù)極極耳；單個(gè)凸出部包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，沿寬度方向，第一區(qū)域位于第二區(qū)域與主體部之間；作為正極極耳的凸出部的第一區(qū)域?yàn)榈谝唤饘賹樱鳛樨?fù)極極耳的凸出部的第一區(qū)域?yàn)榈诙饘賹?；第二區(qū)域包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層。本技術(shù)提供的復(fù)合集流體，有利于改善雙極性復(fù)合極片制得的電極組件中不同極耳之間的短路問題；而且凸出部和主體部為一體式結(jié)構(gòu)，無需單獨(dú)清洗部分正極材料層或負(fù)極材料層用于焊接正極極耳或負(fù)極極耳，也無需單獨(dú)焊接正極極耳和負(fù)極極耳，因而，有利于簡化制備工序，降低生產(chǎn)成本。且第二區(qū)域包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層，有利于提高第二區(qū)域的強(qiáng)度，降低極耳斷裂概率。

3、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿寬度方向，正極極耳的尺寸與負(fù)極極耳的尺寸相同或不同。有利于復(fù)合集流體的加工，或者，有利于區(qū)分復(fù)合集流體的正極極耳和負(fù)極極耳，進(jìn)而區(qū)分復(fù)合極片的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)。

4、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿長度方向，正極極耳的尺寸與負(fù)極極耳的尺寸相同或不同。有利于復(fù)合集流體的加工，或者，有利于區(qū)分復(fù)合集流體的正極極耳和負(fù)極極耳，進(jìn)而區(qū)分復(fù)合極片的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)。

5、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿寬度方向，多個(gè)凸出部的第一區(qū)域的尺寸相同，多個(gè)凸出部的第二區(qū)域的尺寸相同或不相同。有利于復(fù)合集流體的加工，或者，有利于區(qū)分復(fù)合集流體的正極極耳和負(fù)極極耳，進(jìn)而區(qū)分復(fù)合極片的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)。

6、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿寬度方向，第一區(qū)域的尺寸占凸出部尺寸的30％至50％。在改善極耳短路問題的同時(shí)，還有利于改善凸出部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

7、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿長度方向，正極極耳和負(fù)極極耳交替設(shè)置，有利于電極組件的加工。

8、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，沿長度方向，正極極耳和負(fù)極極耳呈正極極耳和負(fù)極極耳、負(fù)極極耳和正極極耳兩組極耳組合交替排布，有利于電極組件的加工。

9、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，正極極耳和負(fù)極極耳位于寬度方向上的同一側(cè)，得到的復(fù)合集流體制得的電極組件具有普適性。

10、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，正極極耳和負(fù)極極耳各自獨(dú)立地位于寬度方向上相對(duì)的兩側(cè)，得到的復(fù)合集流體制得的電極組件，可適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

11、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，第一金屬層的厚度為1μm至8μm，第二金屬層的厚度為3μm至10μm，有利于得到厚度合適的復(fù)合集流體，進(jìn)而得到二次電池具有較高的能量密度。

12、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，第一金屬層的材料包括鋁或鋁合金，第二金屬層的材料包括銅或銅合金。

13、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，第一金屬層和第二金屬層的材料各自獨(dú)立地包括鋁或鋁合金。

14、本技術(shù)的第二方面提供了一種復(fù)合極片，其包括前述任一實(shí)施方案中的復(fù)合集流體，有利于改善雙極性復(fù)合極片的極耳短路問題和極耳斷裂問題，有利于簡化制備工藝，可操作性強(qiáng)。

15、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，復(fù)合集流體還包括設(shè)置在第一金屬層表面的正極材料層和設(shè)置在第二金屬層表面的負(fù)極材料層；正極材料層包括鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰、富鋰錳基材料、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸錳鐵鋰或鈦酸鋰中的至少一種；負(fù)極材料層包括天然石墨、人造石墨、硬碳、軟碳、硅、硅碳復(fù)合物或硅氧復(fù)合物中的至少一種。

16、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，復(fù)合集流體還包括設(shè)置在第一金屬層表面的正極材料層和設(shè)置在第二金屬層表面的負(fù)極材料層；正極材料層包括鎳鐵錳酸鈉、鎳銅錳酸鈉、焦磷酸鐵鈉、硫酸鐵鈉、普魯士白或普魯士藍(lán)中的至少一種；負(fù)極材料層包括天然石墨、人造石墨、硬碳、軟碳、硅、硅碳復(fù)合物或硅氧復(fù)合物中的至少一種。

17、本技術(shù)的第三方面提供了一種電極組件，其包括前述任一實(shí)施方案中的復(fù)合極片。采用本技術(shù)的復(fù)合集流體制得的復(fù)合極片，有利于改善雙極性復(fù)合極片的極耳短路問題，提高極耳的強(qiáng)度，且有利于簡化制備工藝，可操作性強(qiáng)，進(jìn)而有利于提高二次電池的安全性能并簡化二次電池的制備工藝。

18、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，電極組件為卷繞結(jié)構(gòu)，電極組件的每一圈包括一個(gè)正極極耳和一個(gè)負(fù)極極耳，沿正極極耳的厚度方向，多個(gè)正極極耳的每一個(gè)的正投影至少部分重疊，沿負(fù)極極耳的厚度方向，多個(gè)負(fù)極極耳的每一個(gè)的正投影至少部分重疊。有利于多個(gè)正極極耳進(jìn)行電連接，以及多個(gè)負(fù)極極耳進(jìn)行電連接。多個(gè)正極極耳堆疊并電連接，有利于提高正極極耳的強(qiáng)度。多個(gè)負(fù)極極耳堆疊并電連接，有利于提高負(fù)極極耳的強(qiáng)度。

19、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，電極組件的每一圈的正極極耳和負(fù)極極耳為一個(gè)極耳組；沿復(fù)合集流體展開后的長度方向，不同的極耳組中的正極極耳和負(fù)極極耳的間距相同，一個(gè)極耳組中的正極極耳與相鄰的另一個(gè)極耳組中的正極極耳的間距不同，一個(gè)極耳組中的負(fù)極極耳與相鄰的另一個(gè)極耳組中的負(fù)極極耳的間距不同。

20、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，電極組件為s型折疊結(jié)構(gòu)，電極組件的每一層包括一個(gè)正極極耳和一個(gè)負(fù)極極耳，沿電極組件的厚度方向，多個(gè)正極極耳的每一個(gè)的正投影至少部分重疊，多個(gè)負(fù)極極耳的每一個(gè)的正投影至少部分重疊。有利于多個(gè)正極極耳進(jìn)行電連接，以及多個(gè)負(fù)極極耳進(jìn)行電連接。多個(gè)正極極耳堆疊并電連接，有利于提高正極極耳的強(qiáng)度。多個(gè)負(fù)極極耳堆疊并電連接，有利于提高負(fù)極極耳的強(qiáng)度。

21、在本技術(shù)的一些實(shí)施方案中，電極組件每一層的正極極耳和負(fù)極極耳為一個(gè)極耳組；沿復(fù)合集流體展開后的長度方向，不同的極耳組中的正極極耳和負(fù)極極耳的間距相同，一個(gè)極耳組中的正極極耳與相鄰的另一個(gè)極耳組中的正極極耳的間距相同或不同，一個(gè)極耳組中的負(fù)極極耳與相鄰的另一個(gè)極耳組中的負(fù)極極耳的間距相同或不同。

22、本技術(shù)的第四方面提供了一種二次電池，其包括前述任一實(shí)施方案中的電極組件，有利于改善極耳短路問題，提高極耳的強(qiáng)度，且有利于簡化制備工藝，可操作性強(qiáng)，進(jìn)而有利于提高二次電池的安全性能并簡化二次電池的制備工藝。

23、本技術(shù)的第五方面提供了一種用電裝置，其包括前述任一實(shí)施方案中的二次電池，從而本技術(shù)提供的用電裝置具有良好的使用性能。

24、本技術(shù)的有益效果：

25、本技術(shù)提供了一種復(fù)合集流體，其包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層，沿復(fù)合集流體的厚度方向，絕緣層位于第一金屬層和第二金屬層之間；沿復(fù)合集流體的寬度方向，復(fù)合集流體包括主體部和沿主體部伸出的多個(gè)凸出部，沿復(fù)合集流體的長度方向，多個(gè)凸出部間隔布置，多個(gè)凸出部的一部分作為正極極耳，多個(gè)凸出部的另一部分作為負(fù)極極耳；單個(gè)凸出部包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，沿寬度方向，第一區(qū)域位于第二區(qū)域與主體部之間；作為正極極耳的凸出部的第一區(qū)域?yàn)榈谝唤饘賹?，作為?fù)極極耳的凸出部的第一區(qū)域?yàn)榈诙饘賹?；第二區(qū)域包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層。本技術(shù)提供的復(fù)合集流體，有利于改善雙極性復(fù)合極片制得的電極組件中不同極耳之間的短路問題；而且凸出部和主體部為一體式結(jié)構(gòu)，無需單獨(dú)清洗部分正極材料層或負(fù)極材料層用于焊接正極極耳或負(fù)極極耳，也無需單獨(dú)焊接正極極耳和負(fù)極極耳，因而，有利于簡化制備工序，降低生產(chǎn)成本。且第二區(qū)域包括第一金屬層、絕緣層和第二金屬層，有利于提高第二區(qū)域的強(qiáng)度，降低極耳斷裂概率。

26、當(dāng)然，實(shí)施本技術(shù)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。