CN200959346Y - 一种聚合物锂离子动力电池 - Google Patents

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郑利峰
邓龙征
张兴国
唐伟
何峰
张克俭
俞琴
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Abstract

本实用新型涉及一种具有改进的集流体结构的高倍率聚合物锂离子动力电池。它包括依次层叠的阴极膜(1)、隔膜(2)和阳极膜(3)构成的组件以及层叠在阳极上的阳极集流体和层叠在阴极上的阴极集流体，其特征在于所述的阳极集流体为铜箔(4)，所述阴极集流体为冲孔铝箔(5)，所述冲孔铝箔(5)上设有若干小孔(6)。它有利于降低电池内阻及厚度，提高比能量，改善电池的高倍率充放电性能及循环性能，同时减少微短路现象，提高成品率。

Description

一种聚合物锂离子动力电池
技术领域
本实用新型涉及一种聚合物锂离子动力电池，特别涉及一种具有改进的集流体结构的高倍率聚合物锂离子动力电池。
背景技术
在全球面临日益严重的环境问题和未来石油等能源将要枯竭的情况下，寻求可再生能源已成为人类紧迫的任务。动力电池作为目前世界发达国家重点发展的新型绿色电源之一，在电动车、电动摩托车、电动工具、移动电子设备等方面具有良好的市场应用前景。目前的动力电池主要有铅酸电池、镍镉电池和锂离子电池三种，铅酸电池的使用已有200多年的历史，但随着人们的环保意识不断增强，其使用已经被越来越多的国家禁止使用，其比能量低也限制了它的使用，铅酸电池已越来越不能满足人们的要求。镍镉电池由于记忆效应和镉污染，其产量也将逐渐减小，而锂离子电池具有无污染、无记忆效应、比能量高(能量密度为铅酸电池的3-4倍，镍氢电池的2倍)、质轻等优点，近年来得到了快速发展，已经在移动通讯和笔记本电脑中得到广泛的应用，在动力电池方面也将具有广阔的发展空间。动力电池对安全性能、比功率等方面要求相对较高，聚合物锂离子电池由于采用具有离子导电性并兼具隔膜作用的凝胶聚合物电解质代替液态电解质，没有游离的液态电解质存在，大大提高了电池的安全性能。但是凝胶聚合物锂离子电池的高倍率性能还不能满足电动车的需要，有待于进一步提高。
在一般的聚合物锂离子电池中，阴极集流体采用铝网或铝箔制成，阳极采用铜网或铜箔制成。但是对于锂离子动力电池来说，铜铝网太厚，有毛刺，容易发生微短路现象，倍率放电性能不佳。
如上所述，现有技术存在如下不足：铜铝网太厚，有毛刺，容易发生微短路现象，倍率放电性能不佳。
发明内容
本实用新型解决了现有技术存在的铜铝网太厚，有毛刺，容易发生微短路现象，倍率放电性能不佳的问题，提供了一种采用铜箔、冲孔铝箔为集流体的高容量高倍率的聚合物锂离子动力电池，它有利于降低电池内阻及厚度，提高比能量，改善电池的高倍率充放电性能及循环性能，同时有利于减少微短路现象，提高成品率。
本实用新型的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种聚合物锂离子动力电池，包括依次层叠的阴极膜、隔膜和阳极膜构成的组件以及层叠在阳极上的阳极集流体和层叠在阴极上的阴极集流体，其特征在于所述的阳极集流体为铜箔，所述阴极集流体为冲孔铝箔，所述冲孔铝箔上设有若干小孔；所述的小孔形状可以为圆形、菱形、三角形、方形、椭圆形或不规则多边形；所述的小孔面积为0.4～4mm2，孔隙率(即多个小孔的面积总和与冲孔铝箔整个面积之比)在50～80％之间，如果小孔面积过小或是过大，孔隙率过小或是过大，都存在问题，当孔隙率过大时，整个冲孔铝箔的强度不够，容易拉断，当孔隙率过小时，又会影响萃取和吸液时有机溶剂和电解液通过网眼的进出。所述的冲孔铝箔和所述铜箔的厚度为10～100μm。采用该新型结构，以铜箔代替铜网及冲孔铜箔，以冲孔铝箔代替铝网，有利于降低电池内阻及厚度，提高比能量，改善电池的高倍率充放电性能及循环性能，同时有利于减少微短路现象，提高成品率。
本实用新型构思巧妙，通过将阴极集流体改为冲孔铝箔，使得厚度变薄，而且不易自放电，有利于萃取和吸液时有机溶剂和电解液通过网眼的进出，效果显著。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。
实施例1。见图1，本例一种聚合物锂离子动力电池，包括依次层叠的阴极膜1、隔膜2和阳极膜3构成的组件以及层叠在阳极上的阳极集流体和层叠在阴极上的阴极集流体，所述的阳极集流体为铜箔4，所述阴极集流体为冲孔铝箔5，所述冲孔铝箔5上设有若干小孔6。所述的小孔6形状可以为圆形、菱形、三角形、方形、椭圆形或不规则多边形。所述的小孔6面积为0.4～4mm2，孔隙率在50～80％之间。所述的冲孔铝箔5和所述铜箔4的厚度介于10～100μm为佳。该动力电池单元阳极是由天然石墨、MCMB(中间相碳微球)等活性物质和增塑剂、导电剂、PVDF(聚偏二氟乙烯)粘结剂组成，阴极由钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂等活性物质和增塑剂、导电剂、PVDF粘结剂组成，分别将阴、阳极层叠在阴、阳极集流体上，隔膜2夹在中间，内部加入电解液组装成电池单元。
由于铜箔4代替铜网及冲孔铜箔，冲孔铝箔5代替铝网，有效降低了电池内阻及厚度，提高了比能量，改善了电池的高倍率充放电性能及循环性能，同时有利于减少微短路现象，提高成品率。

Claims (5)

1、一种聚合物锂离子动力电池，包括依次层叠的阴极膜(1)、隔膜(2)和阳极膜(3)构成的组件以及层叠在阳极上的阳极集流体和层叠在阴极上的阴极集流体，其特征在于所述的阳极集流体为铜箔(4)，所述阴极集流体为冲孔铝箔(5)，所述冲孔铝箔(5)上设有若干小孔(6)。
2、根据权利要求1所述的一种聚合物锂离子动力电池，其特征在于所述的小孔(6)面积为0.4～4mm2，孔隙率在50～80％之间。
3、根据权利要求1或2所述的一种聚合物锂离子动力电池，其特征在于所述的小孔(6)形状可以为圆形、菱形、三角形、方形、椭圆形或不规则多边形。
4、根据权利要求1或2所述的一种聚合物锂离子动力电池，其特征在于所述的冲孔铝箔(5)和所述铜箔(4)的厚度为10～100μm。
5、根据权利要求4所述的一种聚合物锂离子动力电池，其特征在于所述的冲孔铝箔(5)和所述铜箔(4)的厚度为10～100μm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102246337A (zh) * 2009-10-26 2011-11-16 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用集电体、电极、非水电解质二次电池及其制造方法
US9269984B2 (en) 2009-11-16 2016-02-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode assembly and rechargeable battery using the same
CN109119681A (zh) * 2018-09-14 2019-01-01 中航锂电技术研究院有限公司 一种高安全锂离子电池

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