阻燃型复合集流体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种阻燃型复合集流体、电池和用电装置。

背景技术

锂电池由于具有循环寿命长、节能环保等优势受到了广泛的关注。近年来，社会和国家对环境保护和节能降耗的要求越来越高，由此对锂电池的能量密度和安全性能也提出了更高的要求。集流体是电池的重要部件之一，能够将电极活性材料产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流对外输出。目前，市面上大部分的锂电池采用铝箔(正极)和铜箔(负极)作为集流体，但这类金属箔集流体延展性有限且质量比重较高。此外，铜箔的价格高昂，增加了锂电池的成本。

复合集流体能够改善传统金属箔集流体存在的延展性差、质量比重大的问题。复合集流体通常包括基膜层以及设置于基膜层表面的金属层，其中基膜层通常包括有机聚合材料，因此能够提高集流体的延展性。金属层包括铝镀层或铜镀层，起到导电的作用。然而在传统的复合集流体中，由于基膜层的有机聚合材料的熔点较低，导致整个复合集流体导热性和阻燃性都比较差，在电池受热时，复合集流体易发生燃烧，进而引起电池的起火甚至爆炸，对含有上述复合集流体的电池以及用电装置的安全性造成严重影响。

因此，如何提高复合集流体的导热性和阻燃性成为了亟待解决的问题。

发明内容

基于此，本申请提供了一种阻燃型复合集流体、电池和用电装置，该复合集流体具有较高的导热性和阻燃性，有利于提高含有该复合集流体的电池和用电装置的安全性能。

本申请第一方面，提供一种阻燃型复合集流体，其包括基膜层和金属层。基膜层包括有机聚合材料。金属层设置于基膜层的至少一个表面上，金属层包括在基膜层上依次层叠的第一金属层、第二金属层和第三金属层。第一金属层内具有第一金属颗粒，第二金属层内具有第二金属颗粒，第三金属层内具有第三金属颗粒。第一金属颗粒的粒径D1、第二金属颗粒的粒径D2和第三金属颗粒的粒径D3满足如下关系：D1≤D2，且D1＜D3。

本申请通过在基膜层上设置具有不同颗粒粒径的金属层，且靠近基膜层的第一金属层的颗粒粒径较小，使得第一金属层的致密度较高，能够有效地将基膜层的热量导出并防止基膜层起火燃烧，进而提高了整个复合集流体的导热性和阻燃性。进一步地，不同金属层的颗粒粒径满足上述关系式，使得复合集流体中不同位置的导热性和阻燃性存在差异，进而能够有针对性地提高复合集流体中不同位置的导热性和阻燃性。此外，远离基膜层的第三金属层中的金属颗粒的粒径较大，能够提高复合集流体表面的粗糙度，有利于增强复合集流体与涂布在其表面的电极活性材料的结合强度，使得电极活性材料不易发生脱落，进而增强了复合集流体的导电性。

在其中一些实施例中，30nm≤D1≤80nm，30nm≤D2≤90nm，80nm≤D3≤120nm。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计，第一金属层包括99.3％～100％的第一金属颗粒，第二金属层包括99.1％～100％的第二金属颗粒，第三金属层包括98.7％～100％的第三金属颗粒。

在其中一些实施例中，第二金属层包括多个子层，多个子层在第一金属层与第三金属层之间依次层叠设置。第二金属层中子层的层数为7～10。

在其中一些实施例中，第一金属层的层数为1，第三金属层的层数为1，金属层的总层数为9～12。

在其中一些实施例中，第二金属层中至少有两个相邻的子层之间设有中间层，中间层也包括第二金属颗粒，且中间层中的第二金属颗粒的粒径小于其他子层的第二金属颗粒的粒径。

在其中一些实施例中，第一金属层、子层和第三金属层的厚度各自独立地为30～120nm。

在其中一些实施例中，第一金属层、子层和第三金属层的厚度相等。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计，第一金属层、第二金属层和第三金属层各自独立地包括以下组分：98.7～99.8％的金属主材、0～0.6％的导电剂以及0.2～0.7％的阻燃剂。

在其中一些实施例中，金属主材包括铜或铝，阻燃剂包括氧化镁、氮化硅、氮化铝、氧化锆和氧化铍中的至少一种，导电剂包括石墨、石墨烯和碳粉中的至少一种。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计，第一金属层中的阻燃剂为0.6～0.7％，和/或第一金属层的阻燃剂的质量百分含量大于第三金属层的阻燃剂的质量百分含量。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计，第三金属层的导电剂为0.5～0.6％。和/或第一金属层和第二金属层中的导电剂的质量百分含量小于第三金属层的导电剂的质量百分含量。

在其中一些实施例中，第一金属层不含导电剂。

在其中一些实施例中，基膜层的厚度为4～6μm，有机聚合材料包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯或聚氨酯。

本申请第二方面，提供一种电池，包括第一方面的阻燃型复合集流体。

本申请第三方面，提供一种用电装置，包括第二方面的电池。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中间”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

近年来，锂电池在电子设备、储能设备和动力设备等领域中普遍应用。锂电池通常包括正极、隔膜、负极、电解液，其中正极和负极包括对应的电极活性材料和集流体。集流体用于承载电极活性材料，能够将电极活性材料产生的电流汇集后向外输出，因此，集流体是对电池的性能具有重要影响。

传统技术中正极集流体通常为铝箔。目前，实际应用的铝箔厚度在10μm以上。大部分电池企业用的是厚度12μm的铝箔，其克重在35.2±1.5g/m

相较于铝箔和铜箔集流体，复合集流体的质量比重较低，且延展性更好，因而受到了广泛的关注。复合集流体通常包括柔性的有机基材和设置于有机基材表面的导电层(通常是铝镀层或铜镀层)。但是采用有机的材料作为基材时，由于大部分的有机材料易燃，因此增加了电池的安全隐患。针对这一问题，传统技术中有两种常用的解决方案。第一种方案是在有机基材中添加阻燃剂，这种方案虽然能在一定程度上改善有机基材易燃的问题，但是阻燃剂通常为小颗粒的无机材料，难以在有机基材中分散均匀，对阻燃效果的实际提升比较有限。更重要的是阻燃剂的加入，降低了基材的延展性，影响复合集流体的加工性能。第二种方案是在基材的表面涂敷阻燃层，由于复合集流体的整体厚度需要满足一定的尺寸要求，因此阻燃层的引入会降低导电层的厚度，影响复合集流体的导电性能。

研究发现之所以复合集流体的阻燃性难以满足实际应用的需求，主要是由于阻燃剂在复合集流体中的设置位置缺乏针对性。基于上述分析，本申请提供了一种具有多层结构的阻燃型复合集流体，并通过对不同层的组分和结构的设计，针对性地提高了复合集流体内部不同位置的阻燃性和导热性，并且能够兼顾导电性。

本申请的一实施方式中提供了一种阻燃型复合集流体，其包括基膜层和金属层。基膜层包括有机聚合材料。金属层设置于基膜层的至少一个表面上，金属层包括在基膜层上依次层叠的第一金属层、第二金属层和第三金属层。第一金属层内具有第一金属颗粒，第二金属层内具有第二金属颗粒，所述第三金属层内具有第三金属颗粒；第一金属颗粒的粒径D1、第二金属颗粒的粒径D2和第三金属颗粒的粒径D3满足如下关系：D1≤D2，且D1＜D3。

基膜层是包括有机聚合材料的膜层，能够为复合集流体提供一定的柔韧性，增强了复合集流体的延展性。其中，有机聚合材料包括但不限于聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯或聚氨酯，这些材料能够起到一定的绝缘作用。基膜层的制造工艺包括对聚合物母粒进行熔融挤出、铸片、拉伸和定型等步骤。

金属层是包括金属颗粒的膜层，其主要成分是金属或合金。金属层可以设置于基膜层的一个表面，也可以设置于基膜层的两个表面，本申请对此不作限定。第一金属层、第二金属层和第三金属层在基膜层的表面上依次层叠，也就是说第一金属层靠近基膜层，第三金属层远离基膜层，第二金属层位于第一金属层和第三金属层之间。其中，第一金属层、第二金属层和第三金属层具有不同的组成或结构。

第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒分别位于对应的金属层中。需要说明的是，在一些具体示例中，金属颗粒中并不是只含有金属，还可以含有其他组分(例如阻燃剂)，其中金属为主要的组分。例如，按质量百分比计，第一金属颗粒中含有99.3％的铜和0.7％的氧化镁(阻燃剂)。D1、D2和D3是指对应金属颗粒的平均直径。具体地，D1、D2和D3可以通过扫描电镜观察对应金属层的表面，并结合电镜的寸尺测量功能获取多个颗粒的粒径，随后计算多个粒径数据的平均值得到。本申请对粒径测试的具体方法不作限定，其他能够获取金属颗粒粒径的方法也适用于本申请。

“D1≤D2，且D1＜D3”可理解为靠近基膜层的第一金属层具有较小的金属颗粒，而远离基膜层的第三金属层具有较大的金属颗粒。满足上述关系的具体实施方式包括但不限于以下几种：

①D1＜D2＜D3，例如D1为80nm，D2为90nm，D3为115nm。

②D1＝D2，且D1＜D3，例如D1为80nm，D2为80nm，D3为115nm。

本申请通过在基膜层上设置具有不同颗粒粒径的金属层，且靠近基膜层的第一金属层的颗粒粒径较小，使得第一金属层的致密度较高，能够有效地将基膜层的热量导出并防止基膜层起火燃烧，进而提高了整个复合集流体的导热性和阻燃性。进一步地，不同金属层的颗粒粒径满足上述关系式，使得复合集流体中不同位置的导热性和阻燃性存在差异，进而能够有针对性地提高复合集流体中不同位置的导热性和阻燃性。此外，远离基膜层的第三金属层中的金属颗粒的粒径较大，能够提高复合集流体表面的粗糙度，有利于增强复合集流体与涂布在其表面的电极活性材料的结合强度，使得电极活性材料不易发生脱落，进而增强了复合集流体的导电性。

在一个具体的实施例中，30nm≤D1≤80nm，30nm≤D2≤90nm，80nm≤D3≤120nm。具体地，D1可以为30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm。D2可以为30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm。D3可以为80nm、90nm、100nm、110nm、115nm或120nm。需要说明的是，D1、D2和D3的取值仍需要满足“D1≤D2，且D1＜D3”的关系。

通过设置不同金属层的金属颗粒的尺寸，使得不同金属层具有不同的致密度、孔隙率和表面粗糙度，提高了复合集流体的阻燃性、浸润能力以及与电极活性材料的结合强度。

在其中一些实施例中，按照质量百分比计，第一金属层包括99.3％～100％的第一金属颗粒，第二金属层包括99.1％～100％的第二金属颗粒，第三金属层包括98.7％～100％的第三金属颗粒。具体地，第一金属层包括99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或100％的第一金属颗粒；第二金属层包括99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或100％的第二金属颗粒；第三金属层包括98.7％、98.8％、98.9％、99.0％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％、99.8％、99.9％或100％的第三金属颗粒。

在其中一些实施例中，第二金属层包括多个子层，多个子层在第一金属层与第三金属层之间依次层叠设置。第二金属层中子层的层数为7～10。也就是说第二金属层为多层结构，具体地，第二金属层的子层数为7、8、9或10。需要说明的是上述总层数是指第一金属层、第二金属层中的子层以及第三金属层的层数之和，而不是第一金属层、第二金属层和第三金属层的层数之和。

在其中一些实施例中，第一金属层的层数为1，和/或第三金属层的层数为1，金属层的总层数为9～12。可理解地，当第二金属层的子层数为7、8、9或10，对应的金属层的总层数为9、10、11或12。

通过设置金属层的层数，使得复合集流体的厚度能够达到实际应用的要求。当层数过少时，为了达到复合集流体实际设计的厚度要求，需要增加每层的厚度，这样一来增加了工艺加工的难度。当层数过多时，对每层厚度的控制精度要求更高，会增加操作的复杂程度和生产制造的成本。

在其中一些实施例中，第二金属层中至少有两个相邻的子层之间设有中间层，中间层也包括第二金属颗粒，且中间层中的第二金属颗粒的粒径小于其他子层的第二金属颗粒的粒径。需要说明的是，中间层可以是位于所有第二金属层的中间，也可以位于其他位置，本申请对此不作限定。例如，在具有十个子层的第二金属层中，中间层可以是第二金属层中的第五子层，也可以是其他层。

通过在子层中设置中间层，能够提高相邻子层之间的结合强度，进而提高复合集流体的机械强度。

在一个具体的实施例中，第一金属层、子层和第三金属层的厚度各自独立地为30～120nm。具体地，第一金属层、子层以及第三金属层的厚度各自独立地选自为30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm或120nm。

在一个具体的实施例中，第一金属层、子层和第三金属层的厚度相同。第一金属层、子层和第三金属层的厚度相同，能够简化实际生产制造的工艺，从而提高生产效率。

在一个具体的实施例中，按照质量份数计，第一金属层、第二金属层和第三金属层各自独立地包括以下组分：98.7～99.85％的金属主材、0～0.6％的导电剂以及0.2～0.7％的阻燃剂。具体地，按照质量百分比计，金属主材可以为98.7％、98.8％、98.9％、99.0％、99.1％、99.2％、99.3％、99.4％、99.5％、99.6％、99.7％或99.8％；导电剂可以为0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％或0.6％；阻燃剂可以为0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％或0.7％。需要说明的是，第一金属层、第二金属层和第二金属中至少有一种组分的质量百分含量是互不相同的。例如，第一金属层包括99.3％的金属主材以及0.7％的阻燃剂，第二金属层包括99.3％的金属主材、0.3％的导电剂以及0.4％的阻燃剂，第三金属层包括99.2％的金属主材、0.6％的导电剂以及0.2％的阻燃剂。

通过设置不同金属层的组分含量，使得靠近基膜层的第一金属层具有更好的阻燃性和导热性，而远离基膜层的第三金属层具有更好的导电性。也就是说本实施例有针对性地提高了复合集流体不同位置的阻燃性和导电性，能够更好的满足实际应用的需求。

在一个具体的实施例中，金属主材包括铜或铝，阻燃剂包括氧化镁、氮化硅、氮化铝、氧化锆和氧化铍中的至少一种，导电剂包括石墨、石墨烯和碳粉中的至少一种。需要说明的是，金属主材可以是纯金属(例如纯铜)也可以是相应的合金(例如铝合金)。当复合集流体作为正极集流体时，金属主材包括铝；当复合集流体作为负极集流体时，金属主材包括铜。铝具有低的变形抗力、高的导电率以及良好的塑性等性能，铜具有良好的延展性、传热性以及导电性等性能。

在一个具体的实施例中，按照质量百分比计，第一金属层中的阻燃剂为0.6～0.7％，具体地，第一金属层中的阻燃剂可以为0.6％、0.65％或0.7％。进一步可选地，第一金属层的阻燃剂的质量百分含量大于第三金属层的阻燃剂的质量百分含量。例如，按照质量百分比计，第一金属层中的阻燃剂为0.7％，第三金属层中的阻燃剂为0.2％。

通过设置不同金属层中的阻燃剂含量，使得靠近易燃的基膜层的第一金属层含有更多的阻燃剂，能够进一步提高金属层对基膜层的导热性和阻燃性。而远离基膜层的第三金属层对复合集流体整体阻燃性的贡献较小，因此其阻燃剂含量相对较低。

在一个具体的实施例中，按照质量百分比计，第三金属层的导电剂为0.5～0.6％。具体地，第三金属层中的导电剂可以为0.5％、0.55％或0.6％。进一步可选地，第一金属层和第二金属层中的导电剂的质量百分含量小于第三金属层的导电剂的质量百分含量。

在一个具体的实施例中，第一金属层不含导电剂。例如，按照质量百分比计，第一金属层中的导电剂为0，第三金属层中的导电剂为0.6％。

通过在不同金属层中设置不同含量的导电剂，并且使得远离基膜层的第三金属层中导电剂的质量百分含量较高，有利于传输电极活性材料产生的电子，有效地增强了复合集流体的导电性。而第一金属层对复合集流体整体导电性的贡献较小，因此可以第一金属层中可以不加导电剂。这样一来，第一金属层中可以加入更多的阻燃剂，提高了复合集流体的阻燃性。

在一个具体的实施例中，基膜层的厚度为4～6μm，有机聚合材料包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯或聚氨酯。具体地，基膜层的厚度为4μm、4.5μm、5μm、5.5μm或6μm。

通过设置基膜层的厚度，保证了复合集流体的柔韧性，进而提高了复合集流体的延展性。

本申请的复合集流体中的各个金属层可以通过真空镀膜、溅射镀膜或者离子镀膜等方式沉积在基膜层或者相邻的金属层上，本申请对金属层的具体制备方法不作限定。具体的加工工艺参数和条件需要根据原料的蒸发温度以及性能来选择，本申请对此也不作限定。在具体的制备过程中，金属主材、导电剂和阻燃剂在一定的条件下(例如高温)转化为气态并互相混合，随后以颗粒的形式沉积在基膜层或者相邻的金属层上。示例性地，向生产装置中加入一定的质量百分比的金属主材和阻燃剂，并通过真空镀膜的方式将金属主材和阻燃剂以原子团或者离子的形式蒸发出来，气态的金属主材和阻燃剂混合后沉降在基膜层表面形成第一金属颗粒，当沉积到一定厚度之后得到含有第一金属颗粒的第一金属层。

通过真空镀膜、溅射镀膜或离子镀膜的方式，利用高能量使得金属主材、阻燃剂以及导电剂发生气相沉积，使其形成的金属层与基膜层或其他金属层之间具有较好的附着力。

本申请的另一实施方式中提供了一种电池，包括上述的阻燃型复合集流体。

进一步地，本申请还提供了一种用电装置，包括上述的电池。用电装置可以但不限于移动设备(例如手机、笔记本电脑)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。

为了更易于理解及实现本申请，以下还提供了如下较易实施的、更为具体详细的实施例及对比例作为参考。通过下述具体实施例和对比例的描述及性能结果，本申请的各实施例及其优点也将显而易见。

如无特殊说明，以下各试验例所用的原材料皆可从市场上常规购得。

实施例1

选用4.0μm的聚对苯二甲酸丁二酯复合聚合物薄膜作为基膜层，在基膜层的两个表面真空镀膜法分别沉积金属层，其中单面金属层的总层数为12。需要说明的是，当金属主材为铝时，复合集流体作为电池的正极集流体。当金属主材为铜时，复合集流体作为电池的负极集流体。在上述正极集流体和负极集流体除了金属主材不同，其他组分均相同。具体参数请如表1所示。

表1实施例1的复合集流体的金属层组分及结构参数

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，区别在于：金属层的组分以及金属颗粒的粒径。具体参数请如表2所示。

表2实施例2的复合集流体的金属层组分及结构参数

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，区别在于：金属层的组分以及金属颗粒的粒径。具体参数请如表3所示。

表3实施例3的复合集流体的金属层组分及结构参数

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，区别在于：金属层的组分以及金属颗粒的粒径。此外，实施例4中第二金属层的各个子层的组成和金属颗粒的粒径均相同。具体参数请如表4所示。

表4实施例4的复合集流体的金属层组分及结构参数

实施例5

实施例5与实施例3基本相同，区别在于：阻燃剂的种类以及金属颗粒的粒径。具体参数请如表5所示。

表5实施例5的复合集流体的金属层组分及结构参数

对比例

对比例1采用传统的铝箔，对比例2采用传统的铜箔。

性能测试

对上述实施例和对比例进行厚度、面密度、抗拉强度、延伸率以及表面温升测试。其中厚度、面密度、抗拉强度以及延伸率采用GB/T 22638.1-2016以及GB/T 3198-2010中记载的方法进行测试。表面温升采用实时温度测试仪，将温度测试仪热电偶感应探头置于实施例和对比例制备的电池表面，并进行实施温度检测，并计算最大表面温升。方阻使用HPS2524/2526精密方块电阻测试仪进行测试。

测试结果汇总至表6和表7中。

表6复合集流体作为正极集流体与铝箔的性能对比

由表6可知，实施例1～5中的复合集流体的抗拉强度在215～230MPa之间，延伸率在61～70％之间，表明上述各实施例均具有较好的延展性。实施例1～5中的复合集流体的表面温升在2.2～3.3℃/min之间，表明上述各实施例均具有较好的导热性和阻燃性。其中，实施例1的综合性能最佳。实施例2与实施例1各个金属层的金属颗粒的粒径相同，但实施例2中各个金属层中的阻燃剂更少，因此表面温升更高，阻燃效果不如实施例1；另外，实施例2各个金属层中的金属主材更多，因此抗拉强度不如实施例1。实施例3与实施例1相比，各个金属层中金属颗粒的粒径更小，因此实施例3得到的复合集流体厚度和面密度更低，使得抗拉强度和延伸率更低、表面温升更高，综合性能不如实施例1。实施例4的第二金属层各子层组成和第二金属颗粒的粒径相同，其抗拉强度和延伸率与实施例1相近，但表面温升略高，表明采用相同组分和金属颗粒粒径的子层，可能会降低复合集流体的阻燃性。实施例5采用氮化硅作为阻燃剂，相较于采用氧化镁作为阻燃剂的实施例3，实施例5的表面温升更小，但延伸率却有所降低。

对比例1的抗拉强度为200MPa，延伸率仅为5.64％。阻燃性能方面，对比例1的表面温升为5.6℃/min，表明相较于传统的铝箔，本申请的复合集流体能够显著提高正极集流体的阻燃性和导热性。此外，由于实施例1～5的厚度以及面密度明显低于对比例1，因此本申请的复合集流体相较于传统的铝箔集流体质量明显降低，能够提高包含其的电池的能量密度。

表7复合集流体作为负极集流体与铜箔的性能对比

由表7可知，实施例1～5中的复合集流体的抗拉强度在235～250MPa之间，延伸率在73～80％之间，表明上述各实施例均具有较好的延展性。实施例1～5中的复合集流体的表面温升在2.5～4.3℃/min之间，表明上述各实施例均具有较好的导热性和阻燃性。其中，实施例1的综合性能最佳。实施例2与实施例1各个金属层的金属颗粒的粒径相同，但实施例2中各个金属层中的阻燃剂更少，因此表面温升更高，阻燃效果不如实施例1；另外，实施例2各个金属层中的金属主材更多，因此抗拉强度不如实施例1。实施例3与实施例1相比，各个金属层中金属颗粒的粒径更小，因此实施例3得到的复合集流体厚度和面密度更低，使得抗拉强度和延伸率更低，其表面温升更低，由于金属颗粒的细微粒径更低，堆积体积空隙减少，热传导更快，同时金属层更致密对基膜层的阻燃效果更佳。实施例4的第二金属层各子层组成和第二金属颗粒的粒径相同，其表面温升与实施例1相近，但表抗拉强度和延伸率略低，表明采用相同组分和金属颗粒粒径的子层时，由于相邻层之间的结合力不足，可能会降低复合集流体的柔韧性。实施例5采用氮化硅作为阻燃剂，相较于采用氧化镁作为阻燃剂的实施例3，实施例5的表面温升更小，但抗拉强度和延伸率却有所降低。

对比例2的抗拉强度为230MPa，延伸率仅为6％。阻燃性能方面，对比例2的表面温升为6.04℃/min，表明相较于传统的铜箔，本申请的复合集流体能够显著提高负极集流体的阻燃性和导热性。此外，由于实施例1～5的厚度以及面密度明显低于对比例2，因此本申请的复合集流体相较于传统的铜箔集流体质量明显降低，能够提高包含其的电池的能量密度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。