CN203562482U - 一种网状集流体的锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池制造领域，特别涉及到一种网状集流体的锂离子电池。该锂离子电池由正极、负极、隔膜、正极极耳、负极极耳和外壳组成，其中，正极和负极均采用网状集流体，活性物质填充其中。这种方式制备的锂离子电池非活性物质在电池重量中占据的比例较低，电池比能量高，且制备工艺简单易调节，特别适用于高比能量电池应用领域。

Description

一种网状集流体的锂离子电池

技术领域

本实用新型属于电池制造领域，特别涉及一种网状集流体的锂离子电池。这种锂离子电池具有比能量高、生产成本低的特点，可用于规模储能、飞行器电源等多种领域。

背景技术

随着技术的进步和制备工艺的改进，电池比能量也在逐步提高。但是，同日益迫切的需求相比，电池性能还存在很多不足，其中电池比能量不能满足使用要求就是一个方面。在许多使用场合中，电源系统的重量会受到严格限制，如果电池比能量不够高，储存能量就达不到使用要求，带来诸多问题。锂离子电池的传统制备工艺中，分别采用铝箔和铜箔作为正极和负极的集流体，活性物质混合粘结剂和导电剂后涂布到集流体上。由于箔材本身面密度较大，导致电池非活性组件在总重中占的比例较大，不利于电池比能量的提高。因此，迫切需要通过优化电池结构和制备工艺，提高电池比能量。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有电池制备工艺的上述不足，而重新设计的一种网状集流体的锂离子电池，使所制备的电池具有比能量高、设计灵活、工艺简单等优点。

本实用新型是依靠下述技术实现的：一种网状集流体的锂离子电池，其特征是该电池包括正极极耳2、负极极耳4、正极8、负极7、隔膜9、壳体10，正极极耳2和负极极耳4分别连接到正极8和负极7上，正极8、负极7、隔膜9按照正极8、隔膜9、负极7、隔膜9的顺序卷绕或叠层组合在一起；所述正极8包括网状正极集流体1与正极活性物质6，正极活性物质6粘附在正极集流体1的网格内；所述负极7包括网状负极集流体3与负极活性物质5，负极活性物质5粘附在负极集流体3的网格内；电池正极8和负极7所用集流体均为网状结构。

正极活性物质6和负极活性物质5填充到网状正极集流体1和网状负极集流体3中后，根据电池设计要求，将E极8和负极7压实到要求的压实密度。

所用的网状正极集流体1为泡沫铝材，所用网状负极集流体3为泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝或泡沫不锈钢材。

网状正极集流体1及网状负极集流体3的孔隙率、厚度根据电池设计的要求进行调节。

采用这种网状集流体的锂离子电池，非活性组分在电池总重量中占的比例较低，电池比能量高，且生产成本较低。

附图说明

图1网状集流体的锂离子电池示意图

1.网状正极集流体，2.正极极耳，3.网状负极集流体，4.负极极耳，5.负极活性物质，6.正极活性物质，7.负极，8.正极，9.隔膜，10.壳体。

图2网状正极示意图

1.网状正极集流体，2.正极极耳。

图3网状负极示意图

3.网状负极集流体，4.负极极耳。

具体实施方式

实施例1

把改性天然石墨、导电乙炔黑、聚偏二氟乙烯(PVDF)按质量比92∶4∶4的比例混合制成浆料，填充泡沫镍负极集流体中，经干燥、辊压等工序制成负极；把钴镍锰酸锂、SuperP、KS6、PVDF按质量比92∶2.5∶1.5∶4的比例混合制成浆料，填充泡沫铝正极集流体中，经干燥、辊压等工序制成正极，依隔膜、负极、隔膜、正极的顺序叠层制成电芯。把电芯装入铝塑膜电池壳体，加入1.0M六氟磷酸锂(LiPF6)/碳酸丙烯酯(PC)+碳酸乙烯酯(EC)电解液后，密封组装成软包装方形电池。0.1C倍率下，电池比能量达到260Wh/kg。

Claims (3)

1.一种网状集流体的锂离子电池，其特征是该电池包括正极极耳(2)、负极极耳(4)、正极(8)、负极(7)、隔膜(9)、壳体(10)，正极极耳(2)和负极极耳(4)分别连接到正极(8)和负极(7)上，正极(8)、负极(7)、隔膜(9)按照正极(8)、隔膜(9)、负极(7)、隔膜(9)的顺序卷绕或叠层组合在一起；所述正极(8)包括网状正极集流体(1)与正极活性物质(6)，正极活性物质(6)粘附在正极集流体(1)的网格内；所述负极(7)包括网状负极集流体(3)与负极活性物质(5)，负极活性物质(5)粘附在负极集流体(3)的网格内；电池正极(8)和负极(7)所用集流体均为网状结构。 

2.按照权利要求1所述的网状集流体的锂离子电池，其特征在于所用的网状正极集流体(1)为泡沫铝材，所用网状负极集流体(3)为泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝或泡沫不锈钢材。 

3.按照权利要求1所述的网状集流体的锂离子电池，其特征在于网状正极集流体(1)及网状负极集流体(3)的孔隙率、厚度根据电池设计的要求进行调节。 

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