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CN118572119A - 集流体、电极极片、二次电池和用电设备 - Google Patents

集流体、电极极片、二次电池和用电设备 Download PDF

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CN118572119A
CN118572119A CN202310224558.7A CN202310224558A CN118572119A CN 118572119 A CN118572119 A CN 118572119A CN 202310224558 A CN202310224558 A CN 202310224558A CN 118572119 A CN118572119 A CN 118572119A
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CN
China
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current collector
conductive
battery
electrode active
active material
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Application number
CN202310224558.7A
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李菀丽
石国京
何科峰
陈培兴
肖晶
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BYD Co Ltd
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BYD Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种集流体、电极极片、二次电池和用电设备。该集流体用于承载电极活性材料，其包括箔材及设置在箔材相对两侧的导电涂层，其中，导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，凹陷少胶区中不含粘结剂且至少部分区域不含颗粒状导电材料；导电材料包括颗粒状导电剂。该集流体由于带含凹陷少胶区的导电涂层，利于使用该集流体的电池的欧姆阻抗和接触阻抗的同时降低，使其低温性能得到显著提升。

Description

集流体、电极极片、二次电池和用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种集流体、电极极片、二次电池和用电设备。
背景技术
锂离子电池中所用的集流体表面一般具有导电涂层，例如涂炭层，且涂炭层一般是整面覆盖集流体。然而，现有的涂炭集流体更关注于对电池接触阻抗的降低，从而使电池的表观内阻降低、常温性能提高，但对电池低温性能的改善效果不明显，例如使用涂炭铝箔对改善磷酸铁锂作正极活性材料的锂电池的低温性能不明显。
发明内容
鉴于此，本申请提供了一种新型结构的集流体，以同时降低电池的欧姆阻抗以及进一步降低接触阻抗，从而显著提升电池的低温性能。
具体地，本申请第一方面提供了一种集流体，用于承载电极活性材料，所述集流体包括箔材及设置在所述箔材相对两侧表面上的导电涂层，其中，所述导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在所述导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，所述导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，每个所述凹陷少胶区中至少部分区域不含粘结剂，且至少部分区域不含所述导电材料；所述导电材料包括颗粒状导电剂。
上述集流体由于带含凹陷少胶区的导电涂层，使用该集流体的电池的欧姆阻抗和接触阻抗可同时得到降低，从而使电池低温性能得到显著提升，同时，不降低电池的常温性能、高温性能等，甚至还略有提升。
第二方面，本申请提供了一种电极极片，其具有如本申请第一方面所述的集流体。该电极极片可以是正极极片或负极极片。
由于采用了上述集流体，电极极片中电极活性材料颗粒与该集流体中导电材料之间的有效接触位点得到明显增加，且减少了不必要的界面数量，进而利于电池接触阻抗的进一步降低，及实现电池欧姆阻抗的降低，使得电池的低温性能得到明显提升。
第三方面，本申请提供了一种二次电池，所述二次电池包括如本申请第二方面所述的电极极片。由于二次电池的正极和/或负极采用了上述电极极片，该二次电池的低温性能得到显著改善。
第四方面，本申请提供了一种用电设备，该用电设备包括如本申请第三方面所述的二次电池。
附图说明
图1A为本申请实施例的集流体的剖视结构示意图。
图1B为本申请实施例的集流体中导电涂层的俯视图及其上承载有电极活性材料后的侧视图。
图2为本申请实施例1集流体F1的表面扫描电子显微镜照片；图2中的标尺为正极活性材料颗粒的D50粒径。
图3为对比例2中集流体DF2的表面扫描电子显微镜照片。
图4汇总了实施例1电池与对比例电池分别在25℃(a)和-10℃(b)下以0.1C恒流放电30s的直流内阻解析结果。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例的技术方案进行详细说明。
请一并参见图1A和图1B，本申请实施例提供了一种集流体，该集流体10包括箔材1及设置在箔材1相对两侧表面上的导电涂层2，导电涂层2包括导电材料密集区21和间隔设置在导电材料密集区21内的多个凹陷少胶区22，其中，导电材料密集区21包含导电材料和粘结剂，所述导电材料包括颗粒状导电剂(图1A及图1B中是以导电材料仅为颗粒状导电剂进行示例)，每一凹陷少胶区22的至少部分区域不含粘结剂，且每个凹陷少胶区22的至少部分区域不含所述颗粒状导电剂。其中，所述导电材料包括颗粒状导电剂(图1A及图1B中是以导电材料仅为颗粒状导电剂进行示例)。
可以理解地，每一导电涂层2包括导电材料和粘结剂，但导电材料和粘结剂并非在箔材1上全覆盖，使得导电涂层2被划分为了导电材料密集区21及多个间隔分布的凹陷少胶区22。其中，导电材料虽然在箔材1上不是均匀分布，但其在导电材料密集区21内可以是均匀分布的。颗粒状导电剂与箔材1的接触是单点接触，其需要借助粘结剂粘附在箔材1上，控制凹陷少胶区22的至少部分区域不含颗粒状导电剂，可以大大减少粘结剂的用量，甚至不含粘结剂。
导电涂层2中存在这样的凹陷少胶区22，可以保证当在上述集流体10上涂布电极活性材料层时，会有一些电极活性材料颗粒(参见图1B中的标号20)与集流体10的接触位点落入凹陷少胶区22，而这部分区域不含或含很少量绝缘粘结剂，这可使集流体10的箔材1与电极活性材料之间存在无粘结剂的导电路径，有助于降低电池的欧姆阻抗，进而使电池的低温内阻得到明显降低，增大电池低温性能的改善幅度。此外，一定厚度导电材料密集区的存在，使得凹陷少胶区22的侧面为曲面结构，这增加了每一电极活性材料颗粒与集流体10的接触位点数目(电极活性材料颗粒与无凹陷区的导电涂层是单点接触)，有助于进一步降低电池的接触阻抗，进而使电池的低温内阻得到明显降低，低温性能得到进一步改善。
因此，相较于整面覆盖有导电涂层的常规集流体，本申请实施例提供的上述集流体可以达到降低电池欧姆阻抗及进一步降低接触阻抗的效果。基于电池内阻一般包括欧姆阻抗RΩ、接触阻抗Rc、电化学反应阻抗(SEI模阻抗RSEI和电荷转移阻抗Rct)、扩散阻抗Rd产生的极化内阻，而本申请通过同时降低欧姆阻抗和接触阻抗，使电化学反应阻抗减小，这间接促进了活性离子固相扩散电场梯度力的增大，使扩散阻抗降低，使活性离子的固相扩散速率提高，特别是使低温下的扩散速率得到显著提升，从而利于电池低温内阻降低，利于低温下循环性能和功率性能的提升等，以及利于低温下充电电压平台的降低、放电电压平台的升高，实现电池放电比容量和能量密度的提升。且，上述集流体的使用不降低电池的常温性能、高温性能等。
本申请中，凹陷少胶区22中可以都不含粘结剂，或者部分区域含有粘结剂；若是后者，则凹陷少胶区22中粘结剂的质量占比远低于导电材料密集区21中粘结剂的质量占比。在一些实施方式中，凹陷少胶区22不含粘结剂。这样更利于采用上述集流体10的电池欧姆阻抗的降低。每个凹陷少胶区22可以都不含颗粒状导电剂；也可以部分区域不含颗粒状导电剂；当然，凹陷少胶区22可以含有其他形貌的导电材料(如片状导电剂等)。可以理解地，凹陷少胶区22的厚度h2可以在大于或等于0至于小于导电材料密集区21厚度的范围内。当凹陷少胶区22的厚度为0时，代表其是无任何材料的空白区，即不含粘结剂和导电材料。
本申请实施方式中，上述集流体10可以满足以下条件中的一种或多种：
a)参见图1B，多个凹陷少胶区22的平均面积S小于所述电极活性材料的颗粒粒径D50对应的投影面积S影；
b)所述颗粒状导电剂的平均粒径d小于所述电极活性材料的颗粒粒径D10的1/2；
其中，D10、D50分别代表所述电极活性材料的颗粒数量累积分布百分数达到10％、50％时对应的颗粒粒径。
上述条件a)可保证在集流体10上涂布电极活性材料层时，电极活性材料颗粒能搭陷在凹陷少胶区22上，使其与箔材1的直接接触位点位于粘结剂极少的该区域，电子在箔材与电极活性材料之间的传输阻力降低，达到降低电池欧姆阻抗的效果；同时，条件a)还可保证导电涂层2的导电材料主要填充在电极活性材料颗粒之间的间隙处，保证电极活性材料颗粒之间的导电网络结构完整，进而达到降低电池接触阻抗的效果。其中，S影＝π×(0.5D50)2。
上述条件b)可保证颗粒状导电剂的粒径较小，有效增大紧邻凹陷少胶区22内壁处可与电极活性材料颗粒接触的导电材料数目，成倍增加了电极活性颗粒与集流体10之间的电子传输路径，较显著地降低接触阻抗。条件b)中在进行d与D10的比较时，二者应换算成相同单位。类似地，S与S影也应换算成相同的单位来比较。
其中，基于导电涂层2的电子显微镜照片可获知每个凹陷少胶区22的面积，并计算得到多个凹陷少胶区22的平均面积S。每个凹陷少胶区22的面积即是其在箔材1上的最大投影面积，也即其凹口面积。其中，S可以大于0且小于上述S影。
本申请实施方式中，在箔材1的一侧，多个凹陷少胶区22在箔材1表面上的总覆盖率为33-70％。换句话说，多个凹陷少胶区22的面积之和是凹陷少胶区22所在箔材1的一侧表面面积的33-70％。这样凹陷少胶区在箔材1上的覆盖程度合适，便于较大程度地同时降低使用该集流体10的电池的欧姆电阻及接触电阻。此外，根据前述覆盖率可以获知，导电材料密集区21在箔材1上的分布面积之和占箔材1表面积的30-67％。
本申请一些实施方式中，导电材料密集区21的平均厚度h1满足以下条件c)：
c)D50/2≤h1≤D90/2；其中，D90代表电极活性材料的颗粒数量累积分布百分数达到90％时对应的颗粒粒径。
上述条件c)可保证导电材料密集区21背离箔材1的表面基本与电极活性材料颗粒的半高处齐平，单个电极活性材料颗粒能有接近一半的尺寸填充在凹陷少胶区22内，从而显著增大其与紧邻凹陷少胶区22内壁导电材料的接触面积，显著降低电池的接触阻抗，进而明显降低电池的低温内阻，甚至是提升电池的常温内阻，使电池低温性能得到明显提升的同时，电池的常温性能不会降低，甚至得到一定提升。在判断是否满足条件c)时，D50、D90、h1应以相同单位来比较。
本申请一些实施方式中，集流体10满足以上条件a)、b)、c)中的一种或多种。且，当集流体10同时满足a)、b)和c)时，使用该集流体10制得的电池的低温内阻更低、低温性能提升更明显。
其中，上述参数D10、D50、D90可以从电极活性材料基于激光衍射法得到的粒度分布图获知；也可以根据电极活性材料的电子显微镜照片进行若干个电极活性材料颗粒的粒径统计获得。但需要注意的是，上述D10、D50、D90应采用同一方法获得。类似地，上述颗粒状导电剂的平均粒径d可以是从其电子显微镜照片进行获知，或者从其基于激光衍射法得到的粒度分布图获知(若是后者方法，该d是中值粒径)。上述参数h1可以对导电材料密集区21不同区域的厚度进行直接测量或间接测量而获得其平均值。
可选地，上述h1在0.2μm-2μm的范围内。这样可以保证导电材料密集区21与凹陷少胶区22存在一定的厚度差，保证凹陷少胶区22的侧面面积较大以增加电极活性材料颗粒与集流体10的接触位点，从而降低电池接触阻抗、明显提升低温性能。可选地，颗粒状导电剂的直径d在20-100nm的范围内。可选地，电极活性材料的上述D50在0.1-1μm的范围内。
本申请中，导电涂层2中的导电材料的功函数介于箔材1与所述电极活性材料之间。词语“功函数”表示一个起始能量等于费米能级的电子从金属/半导体内部逸出到真空中所需要的最小能量，功函数值的大小标志着电子在金属/半导体中束缚的强弱。因电子从集流体的箔材-导电涂层-电极活性材料的运动方向在充放电过程中相反，而功函数相近的物质接触电势差较小，控制导电材料的功函数介于箔材1与电极活性材料之间，可确保电子正向反向运动都具有较小的界面接触电势差，进而降低界面接触阻抗。
其中，导电材料的材质可以包括但不限于是碳材料(如炭黑、石墨烯、导电碳球)等，导电材料的形貌可以包括但不限于颗粒状，还可以有片状、管状等中的一种或多种。本申请实施方式中，所述颗粒状导电剂选自炭黑、导电碳球、金属碳化物颗粒中的一种或多种。
本申请一些实施方式中，所述导电材料还包括片状导电剂；至少一些凹陷少胶区22中包含片状导电剂；其中，所述片状导电剂的厚度小于所述颗粒状导电剂的直径。
其中，“至少一些凹陷少胶区22中包含片状导电剂”可以保证落在一些凹陷少胶区22中的电极活性材料与箔材1之间存在二维导电剂的导电路径，从而可进一步降低电池的欧姆阻抗，使电池的低温内阻得到进一步降低，从而进一步增大电池低温性能的改善幅度。在一些实施方式中，在导电材料包括片状导电剂的情况下，每一凹陷少胶区22中都包含片状导电剂。这样改善电池低温性能的效果更明显。而“片状导电剂的厚度小于颗粒状导电剂的直径”可以保证凹陷少胶区22的厚度不会高于导电材料密集区21。
本申请实施方式中，所述片状导电剂选自石墨烯、导电氮化碳、MXenes纳米片、金属碳化物纳米片中的一种或多种。进一步地，片状导电剂的质量是颗粒状导电剂质量的0.01-0.1倍这样更利于采用上述集流体10的电池能更好兼顾欧姆阻抗及接触阻抗。可选地，片状导电剂在导电材料中的质量占比为0.1-9％，颗粒状导电剂在导电材料中的质量占比为91-99.9％。在一些实施例中，所述导电材料可以为炭黑和石墨烯。
本申请中，粘结剂可以独立地选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVA)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸酯、聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠等中的一种或多种，但不限于此。其中，粘结剂的种类可根据上述集流体10具体是用作正极极片或负极极片的集流体来进行选择。示例性地，上述集流体10具体用作正极极片的集流体时，粘结剂一般可以是PVDF、PTFE等；当上述集流体10具体用作负极极片的集流体时，粘结剂可以是SBR、CMC、PAA、海藻酸钠等。本申请实施方式中，导电涂层2中，粘结剂的质量可以占粘结剂与导电材料的质量之和的37-67％。
本申请中，当上述集流体10具体用来制作正极极片，箔材1可以是铝单质箔或铝合金箔等；当上述集流体10具体用来制作负极极片，箔材1可以是铜单质箔、铜合金箔、镍单质箔、或镍合金箔等。
本申请实施例还提供了一种电极极片，其包括本申请实施例上述的集流体10。使用上述集流体10的电极极片可以是正极极片或负极极片。换言之，上述集流体可以具体作为正极集流体或负极集流体。
一般地，电极极片包括上述集流体10和设置在集流体10上的电极活性材料层。其中，可以是集流体10的一侧表面上设有电极活性材料层，或者是集流体10的相对两侧表面上设有电极活性材料层。可以理解地，若该电极极片为正极极片，则电极活性材料层具体为正极活性材料层，若该电极极片为负极极片，则电极活性材料层具体为负极活性材料层。
本申请一些实施方式中，所述电极极片为正极极片，包括上述集流体10和设置在该集流体10上的正极活性材料层。正极活性材料的导电性一般比负极活性材料差，其活性离子扩散系数随温度降低的下降趋势明显，对电池低温性能的影响较明显。故，正极极片采用上述集流体10的情况下，电池的低温性能提升效果更明显。此外，正极活性材料的颗粒粒径比上述导电材料大，与上述凹陷少胶区22的适配度更高，更易满足前述条件a)、b)、c)。
其中，对于锂电池来说，正极活性材料可以包括但不限于是含锂磷酸盐(如磷酸铁锂(LFP)、磷酸锰铁锂(LMFP))、锂的一元氧化物(如锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物等)、锂的二元氧化物(如锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂钴锰氧化物等)、锂的三元氧化物(如镍钴锰酸锂三元材料、镍钴铝酸锂三元材料等)或锂的多元氧化物等中的一种或多种。
本申请实施例还提供了一种二次电池，该二次电池包括本申请实施例上述的电极极片。其中，可以是该二次电池的正极和/或负极为上述电极极片。
该二次电池可以是液态电池，或者为全固态电池或半固态电池。其中，对于电解质为液态的液态电池来说，该二次电池一般包括正极、负极以及设置在正极和负极之间的隔膜和电解液。隔膜用于将正极与负极间隔开来以保持二者之间的绝缘性；隔膜与正极极片、负极极片共同构成二次电池的电芯，电芯被容置在电池壳体中。
本申请实施方式中，上述二次电池为锂二次电池、钠二次电池、钾二次电池、锌二次电池等。在一些实施方式中，二次电池为锂二次电池。进一步地，该锂二次电池的正极为采用本申请实施例上述集流体10制得的正极极片。这样电池的低温性能提升更显著。
本申请实施例还提供了一种用电设备，该用电设备带有本申请实施例的上述二次电池。其中，用电设备可以是交通工具，如车、船等，也可以是3C产品等。
下面结合多个具体实施例对本申请的技术方案进行进一步的说明。
实施例1
一种用于正极极片的集流体的制备，包括以下步骤：
将导电材料(具体是纳米导电炭黑，平均粒径d为35nm)与粘结剂(具体是聚丙烯酸类水系粘结剂)按照1：1.5的质量比分散在去离子水中，得到导电浆料；在铝箔的相对两侧上分区域涂布该导电浆料，经烘烤形成导电涂层，得到集流体，记作F1。可通过控制浆料涂布区域、涂膜速率、浆料配方等来调控各凹陷少胶区的分布位置及面积大小、导电材料密集区的厚度。
实施例1制得的集流体F1中，导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在其内的多个凹陷少胶区(见图2中圆形虚框)中，每个凹陷少胶区不含导电炭黑及粘结剂。其中，多个凹陷少胶区的平均面积S小于下述正极活性材料的颗粒粒径D50对应的投影面积，多个凹陷少胶区在铝箔表面上的总覆盖率为58％。此外，导电材料密集区的厚度分布范围为1μm-2μm，其平均厚度h1为1.5μm。
一种锂离子电池的制备，包括：
(1)制备正极极片：将正极活性材料(具体为表面包覆有碳材料的磷酸铁锂，D10粒径为0.1μm，D50粒径为0.5μm，D90粒径为4μm)、导电剂(具体是导电炭黑，平均粒径d为40nm)、粘结剂(具体是PVDF)按照100：2：3的质量比混合在溶剂NMP中，搅拌均匀得到正极浆料；然后将该正极浆料涂布在上述集流体F1上，经烘烤、辊压后，得到正极极片。其中，集流体F1的相对两侧表面都形成有正极活性材料层；正极活性材料的相关粒径参数与前述集流体F1的导电涂层相匹配。
(2)制备负极极片：将负极活性材料(具体为石墨)与导电剂(具体是导电炭黑)、粘结剂(具体是SBR)按100：2：3的质量比分散在去离子水中，搅拌均匀得到负极浆料，将该负极浆料涂布到铜箔的相对两侧表面，经烘烤、辊压后，制得负极极片；
(3)组装电池：在充满氩气的手套箱中，将上述正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好，得到电芯；然后将叠好的电芯卷绕后置于铝塑膜中，注入电解液，经化成、抽气后，再二次封装、分容，制得设计容量为1600mAh的软包锂电池，记作C1。
实施例2
实施例2与实施例1的区别主要在于：在制备正极极片用集流体时，所用导电材料具体是纳米导电炭黑(平均粒径同实施例1)和少层石墨烯(长度约为1μm、厚度<10nm)，其中，石墨烯和炭黑的质量比为1:40与正极活性材料颗粒D90粒径的D10粒径之比相等。在形成带凹陷少胶区的导电涂层时，先在铝箔上涂布含少层石墨烯和粘结剂的第一浆料，再分区域涂布含高导电炭黑和粘结剂的第二浆料，凹陷区的涂覆材料为少层石墨烯。
将实施例2制得的集流体记作F2。根据实施例1记载的方法，采用实施例2的集流体F2制作正极极片，并装配得到软包电池C2。
其中，集流体F2上的导电涂层中，每个凹陷少胶区不含导电炭黑，每个凹陷少胶区的至少部分区域不含粘结剂，至少一些凹陷少胶区中含有少层石墨烯。石墨烯的超高导电性的二维平面结构，可使电子实现在微米级的无界面传输，显著降低了凹陷少胶区的最小厚度和铝箔之间的非必要界面数量。此外，单面导电涂层中，多个凹陷少胶区在铝箔表面上的总覆盖率为33-70％；导电材料密集区的厚度分布范围为0.2μm-1.8μm，其平均厚度h1为1μm。
为突出本申请的有益效果，本申请还设置以下对比例1-2。
对比例1
直接采用单纯的铝箔作为正极极片用集流体DF1，并根据实施例1记载的方法，制作正极极片，并装配得到软包电池D1。
对比例2
对比例2与实施例1的区别主要在于：在制备正极极片用集流体时，在铝箔上整面涂布含导电炭黑和粘结剂的导电浆料；所得导电涂层没有凹陷少胶区(如图3所示)。
将对比例2制得的带导电涂层铝箔材记作DF2，其中单面导电涂层的厚度控制在1.5±0.5μm。根据实施例1记载的方法，将对比例2的集流体DF2制作正极极片，并装配得到软包电池D2。
为对本申请实施例的技术方案带来的有益效果进行有力支持，将上述各软包电池进行以下性能测试：
(1)不同温度下的电池直流内阻(DCIR)测试
在常温(25℃)下将上述各软包电池以1/3C恒流放电至2.0V，再1/3C恒流充电至50％SOC。分别在25℃和-10℃下，以1.5C恒流放电30s，记录放电前后电压，计算放电DCIR(mΩ)＝(放电前电压-放电后电压)/放电电流*1000。结果见下表1。
(2)电池低温放电能力的测试
将上述各软包电池化成后的首次放电容量记为C0，在25℃以1/3C0恒流恒压充满电，恒压截止电流为0.05C0，再在-10℃下以1/3C恒流放电至2.0V，放电容量记为C1，将C1/C0*100％作为-10℃@1/3C下的放电容量保持率，结果见下表2。
(3)电池直流内阻解析的测试
将上述各软包电池保持在50％SOC，进行电化学阻抗谱的测试及0.1C恒流放电30s的放电DCIR测试，测试温度为25℃和-10℃，通过阻抗谱拆分得到RΩ、Rc、Rsei、Rct和Rd各极化响应的时间常数，得到时间和0.1C恒流放电30s的DCIR的对应值，最后按时间常数拆分出各极化内阻，得到各电池的直流内阻解析结果。其中，图4汇总了实施例1电池与对比例1-2电池分别在25℃(a)和-10℃(b)下以0.1C恒流放电30s的直流内阻解析结果。下表3列出了25℃和-10℃下的各电池的各阻抗值。
表1
表2
电池编号 -10℃@1/3C容量保持率(％)
C1 71.3
C2 73.2
D1 65.7
D2 69.1
表3
对比例1正极集流体为表面无导电涂层的铝箔，对比例2正极集流体表面均匀全覆盖有含高导电纳米炭黑的导电涂层。从图4及表3可以获知，相较于对比例1电池D1，对比例2电池的欧姆阻抗RΩ并没有得到降低，仅降低了接触阻抗Rc。而正极集流体的导电涂层具有凹陷少胶区的实施例1，电池的欧姆阻抗RΩ相较于对比例2出现降低，接触阻抗Rc相较于对比例2进一步降低，进而使得RSEI+Rct显著减小，特别是-10℃下的RSEI+Rct，这表明使用本申请实施例的正极集流体有助于同时降低电池欧姆阻抗及接触阻抗，进而使得在常温和低温下的电池极化内阻之和都很小，特别是低温内阻变得更小(见表1、表3)，利于电池低温放电能力提升(见表2)。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种集流体，用于承载电极活性材料，其特征在于，所述集流体包括箔材及设置在所述箔材相对两侧表面上的导电涂层，其中，所述导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在所述导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，所述导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，所述导电材料包括颗粒状导电剂，每个所述凹陷少胶区中至少部分区域不含粘结剂，且至少部分区域不含所述颗粒状导电剂。
2.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体满足以下条件中的一种或多种：
a)多个所述凹陷少胶区的平均面积S小于所述电极活性材料的颗粒粒径D50对应的投影面积；
b)所述颗粒状导电剂的平均粒径d小于所述电极活性材料的颗粒粒径D10的1/2；
其中，所述D10、D50分别代表所述电极活性材料的颗粒数量累积分布百分数达到10％、50％时对应的颗粒粒径。
3.如权利要求1或2所述的集流体，其特征在于，所述导电材料密集区的平均厚度h1满足：D50/2≤h1≤D90/2；
其中，所述D90代表所述电极活性材料的颗粒数量累积分布百分数达到90％时对应的颗粒粒径。
4.如权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述h1在0.2-2μm的范围内。
5.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，在所述箔材的一侧，所述多个凹陷少胶区在所述箔材表面上的总覆盖率为33-70％。
6.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述颗粒状导电剂选自炭黑、导电碳球、金属碳化物颗粒中的一种或多种。
7.如权利要求1-6任一项所述的集流体，其特征在于，所述导电材料还包括片状导电剂；至少一些所述凹陷少胶区中包含所述片状导电剂；其中，所述片状导电剂的厚度小于所述颗粒状导电剂的直径。
8.如权利要求7所述的集流体，其特征在于，所述片状导电剂选自石墨烯、导电氮化碳、MXenes纳米片、金属碳化物纳米片中的一种或多种。
9.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括如权利要求1-8任一项所述的集流体，及设置在所述集流体上的电极活性材料层。
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括如权利要求9所述的电极极片。
11.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括如权利要求10所述的二次电池。
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