本技術涉及復合集流體，特別是涉及一種改性基膜、改性基膜的制備方法、復合集流體、電極、電芯和用電裝置。

背景技術：

1、集流體作為鋰離子電池中不可或缺的組成，其主要作用是將活性物質產生的電流匯集輸入輸出，有利于降低電池內阻，提高電池庫倫效率、循環穩定性及倍率性能。當前電池上通常使用的集流體主要指的是金屬箔(如銅箔、鋁箔)，但其存在厚度大、質量重和安全性較低等問題。隨著技術的發展，以高分子聚合物膜為基材的復合集流體得到了新能源行業的不斷關注，并在逐漸進行應用嘗試。

2、目前復合集流體是以聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚丙烯(pp)為基材，在表面沉積鋁或銅，形成“金屬-高分子材料-金屬”構造的三明治結構。其相對于純銅箔和純鋁箔具有高比能、長壽命、低成本、強兼容等優勢。復合集流體中間高分子層使用的pp材料存在鍍膜時金屬層和基膜層結合力不強的問題。此外，相關技術中，為了匹配pp膜，在制備復合集流體時通常需要采用滾焊焊接純金屬，由于滾焊時常規金屬箔材和復合集流體接觸面積不大以及復合集流體鍍膜厚度較薄等狀況，導致制得的復合集流體在電芯端充放電倍率不高，難以運用到快充場景中。

技術實現思路

1、基于此，本技術提供一種改性基膜、改性基膜的制備方法、復合集流體、電極、電芯和用電裝置，以提高采用該改性基膜的復合集流體中金屬層和基膜層的結合力，同時提升對應電芯的快充性能。

2、本技術的第一方面提供了一種改性基膜，包括：

3、基膜本體；及

4、改性層，位于所述基膜本體的至少一側表面上，所述改性層包括粘結力改性區域和導電涂層區域，所述粘結力改性區域沿第一方向的涂覆寬度和所述導電涂層區域沿第一方向的涂覆寬度相同，所述導電涂層區域沿第二方向的涂覆寬度為1.5cm-2.5cm，所述第一方向和所述第二方向分別與所述基膜本體相鄰的兩個邊緣平行；所述改性基膜用于電極中時，活性材料層在所述改性層上的投影位于所述粘結力改性區域內，轉接片在所述改性層上的投影位于所述導電涂層區域內

5、在一些實施例中，所述粘結力改性區域和所述導電涂層區域的相鄰的兩個邊緣之間采用連接件進行連接，所述連接件的材料包括氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅和氧化鋅中的至少一種。

6、在一些實施例中，所述粘結力改性區域包含粘結劑、固化劑、分散劑、偶聯劑和潤滑劑中的一種或多種；

7、可選地，所述粘結劑和所述固化劑的質量比為(20-40):(3-7)；

8、可選地，所述粘結劑和所述分散劑的質量比為(20-40):(3-7)；

9、可選地，所述粘結劑和所述偶聯劑的質量比為(20-40):(1-5)；

10、可選地，所述粘結劑和所述潤滑劑的質量比為(20-40):(1-5)；

11、可選地，所述粘結劑包括聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纖維素、改性環氧樹脂、聚乙烯-聚丙烯共聚物和聚氨酯中的一種或多種；

12、可選地，所述固化劑包括n,n-二甲基甲酰胺、聚酰胺、雙氰胺和順丁烯二酸酐中的一種或多種；

13、可選地，所述分散劑包括羥丙基甲基纖維素、環氧丙基丁基醚、聚羧酸胺和多元胺聚酰胺鹽中的一種或多種；

14、可選地，所述偶聯劑包括3-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種；

15、可選地，所述潤滑劑包括硅油、醇酸樹脂、聚乙烯醇和硅酸鹽中的一種或多種。

16、在一些實施例中，所述導電涂層區域包含基體樹脂、導電填料和助劑中的一種或多種；

17、可選地，所述基體樹脂和所述導電填料的質量比為(20-85):(2-70)；

18、可選地，所述基體樹脂和所述助劑的質量比為(20-85):(1.5-3.5)；

19、可選地，所述基體樹脂包括熱塑性丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚苯乙烯丁二烯樹脂、有機硅樹脂、醇酸樹脂以及上述樹脂對應的改性樹脂中的一種或多種；

20、可選地，所述助劑包括引發劑、潤濕劑、消泡劑和偶聯劑的一種或多種；

21、可選地，所述導電填料包括金屬系導電填料、碳系導電填料、非金屬系導電填料和導電聚合物填料的一種或多種混合物；

22、進一步可選地，所述金屬系導電填料包括ag、ni和cu中的一種或多種；

23、進一步可選地，所述碳系導電填料包括炭黑、石墨、石墨烯、碳納米管和碳纖維中的一種或多種；

24、進一步可選地，所述非金屬系導電填料包括氧化錫、氧化鋅、二氧化銻和二氧化鈦中的一種或多種；

25、進一步可選地，所述導電聚合物填料包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(3,4–乙撐二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸鹽的一種或多種。

26、在一些實施例中，所述改性層沿第三方向的涂覆厚度為260nm-340nm，所述第三方向分別與所述第一方向和所述第二方向垂直；和/或

27、所述基膜本體的材料包括聚丙烯。

28、本技術的第二方面提供了一種改性基膜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

29、在所述基膜本體至少一側表面的部分區域涂覆改性粘合劑漿料，部分區域涂覆導電涂料，以分別制備粘結力改性區域和導電涂層區域，形成改性層；

30、對形成所述改性層后的所述基膜本體進行干燥處理；

31、其中，所述粘結力改性區域沿第一方向的涂覆寬度和所述導電涂層區域沿第一方向的涂覆寬度相同，所述導電涂層區域沿第二方向的涂覆寬度為1.5cm-2.5cm，所述第一方向和所述第二方向分別與所述基膜本體相鄰的兩個邊緣平行；所述改性基膜用于電極中時，活性材料層在所述改性層上的投影位于所述粘結力改性區域內，轉接片在所述改性層上的投影位于所述導電涂層區域內。

32、在一些實施例中，在對形成所述改性層后的所述基膜本體進行干燥處理的步驟之前，還包括：

33、在所述粘結力改性區域和所述導電涂層區域的相鄰的兩個邊緣之間填充粘結材料；

34、可選地，所述粘結材料包括氧化鋁、二氧化鈦、二氧化硅和氧化鋅中的一種或多種。

35、在一些實施例中，所述改性粘合劑漿料包含粘結劑、固化劑、分散劑、偶聯劑、潤滑劑和溶劑a；

36、可選地，所述粘結劑在所述改性粘合劑漿料中的質量占比為20％-40％；

37、可選地，所述固化劑在所述改性粘合劑漿料中的質量占比為3％-7％；

38、可選地，所述分散劑在所述改性粘合劑漿料中的質量占比為3％-7％；

39、可選地，所述偶聯劑在所述改性粘合劑漿料中的質量占比為1％-5％；

40、可選地，所述潤滑劑在所述改性粘合劑漿料中的質量占比為1％-5％；

41、可選地，所述溶劑a包括乙二醇；和/或

42、所述導電涂料包含基體樹脂、導電填料、助劑和溶劑b；

43、可選地，所述基體樹脂在所述導電涂料中的質量占比為20％-85％；

44、可選地，所述導電填料在所述導電涂料中的質量占比為2％-70％；

45、可選地，所述助劑在所述導電涂料中的質量占比為1.5％-3.5％；

46、可選地，所述助劑包括引發劑、潤濕劑、消泡劑和偶聯劑中的一種或多種；

47、可選地，所述溶劑b包括甲苯、乙醇、丙酮、二甲苯、環己烷、環己酮、乙酸乙酯、正丁醇、異丙醇、二甲基甲酰胺和醋酸丁酯中的一種或多種。

48、在一些實施例中，在制備所述改性層的步驟之前，還包括：對基膜本體進行等離子體清洗；

49、可選地，所述等離子體清洗的清洗氣體包括氬氣；

50、可選地，所述等離子體清洗的功率為110w-180w；

51、可選地，所述等離子體清洗的時間為6s-10s；

52、可選地，所述等離子體清洗的偏壓為400v；

53、可選地，所述等離子體清洗的氣體流量為400sccm。

54、在一些實施例中，對形成所述改性層后的所述基膜本體進行干燥處理的步驟包括：

55、依次對形成所述改性層后的所述基膜本體進行遠紅外輻射加熱干燥和烘箱干燥；

56、可選地，所述遠紅外輻射加熱干燥采用的紅外波段為3μm-14μm；

57、可選地，所述遠紅外輻射加熱干燥的最大功率密度為3w/cm2-5w/cm2；

58、可選地，所述遠紅外輻射加熱干燥的干燥時間為1min-3min；

59、可選地，烘箱干燥的溫度為60℃-100℃；

60、可選地，烘箱干燥的時間為1min-3min。

61、本技術的第三方面提供了一種復合集流體，包括改性基膜和位于所述改性基膜至少一側表面的金屬層；所述改性基膜采用本技術第一方面的改性基膜或者由本技術第二方面的制備方法制備得到的改性基膜。

62、本技術的第四方面提供了一種電極，包括本技術第三方面的復合集流體以及位于所述復合集流體至少一側表面的活性材料層和轉接片，沿所述第二方向，所述轉接片在所述改性層上的投影的長度占所述導電涂層區域的涂覆寬度的60％-100％，并且所述轉接片與所述活性材料層不接觸。

63、在一些實施例中，所述轉接片臨近所述粘結力改性區域的邊緣與所述導電涂層區域臨近所述粘結力改性區域的邊緣之間的距離為0-12mm。

64、本技術的第五方面提供了一種電芯，包括本技術第四方面的電極。

65、本技術的第六方面提供了一種用電裝置，包括本技術第五方面的電芯。

66、上述提供的改性基膜，基膜本體表面的改性層包括粘結力改性區域和導電涂層區域，將其用于復合集流體時，粘結力改性區域可以提升金屬層和基膜層之間的粘結力；導電涂層區域可以增強基膜層的導電能力，從而提升復合集流體的導電性能，進而提高采用該復合集流體的電芯的充放電倍率，提升電芯的快充性能。