CN204361171U - 电极片以及设置有该电极片的超级电容和二次电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种电极片以及设置有该电极片的超级电容和二次电池，涉及储能装置领域。所述电极片包括导电基体和覆盖所述导电基体两侧的活性材料层，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体和所述活性材料层的通孔。本实用新型提供的电极片，在覆盖有活性材料层的部分设置有贯穿整个电极片的通孔。当电极片设置于超级电容或者二次电池中时，电解液会充满所有通孔，为流通的离子提供了距离更短的运动通道，使得离子的流动更为通畅，离子的自由流动性得到提升。超级电容或者二次电池的充放电速度更快，同时生产的过程中并不会增加生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能装置领域，具体而言，涉及一种电极片以及设置有该电极片的超级电容和二次电池。
背景技术
常见的电极片是有导电基体和覆盖导电基体的活性材料层组成的。应用于超级电容或者二次电池时，电极片作为正电极片或者负电极片和隔膜卷绕成电芯后，装入外壳内，再注入电解液装配而成的。超级电容或者二次电池的工作原理是通过电解液提供正负离子，正负离子在两极电场推动下，形成电子流动(充电、放电)。电场推动过程中，电解液所提供的正负离子，自由流动性越高，充、放电效率就越高，电压稳定性也越好。目前市场上提供的超级电容或者充电电池，工作时的离子自由流动性相对较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电极片，以使应用电极片的超级电容或者二次电池的电解液中正负离子自由流动性较低的问题得到改善。
为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：
一种电极片，应用于超级电容或二次电池，所述电极片包括导电基体和覆盖所述导电基体两侧的活性材料层，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体和所述活性材料层的通孔。
进一步地，所述多个通孔的按照石墨分子排列的方式进行排列。在电极片覆盖有活性材料层的部分打上通孔之后，能有效提升离子的自由流动性。
根据通孔的排列方式不同，对于离子的自由流动性的提升效果也不同，经过发明人长时间的对比测量，通孔按照石墨分子排列的方式进行排列时，相比于其他的排列方式，能够取得更好的效果。
进一步地，所述多个通孔按照正六边形进行排列，所述通孔位于正六边形的顶点。
发明人在多次相互对比中发现，在各种不同的通孔的排列方式中，通孔按照正六边形进行排列，所述通孔位于正六边形的顶点的这种通孔排列方式，能够取得最好的提升效果。
进一步地，所述活性材料层全部覆盖所述导电基体的两侧。
根据使用电极片的装置的类型，活性材料层覆盖导电基体的方式有不同。如果使用电极片的装置为二次电池，那么通常采用的是活性材料层全部覆盖导电基体的两侧的方式来设置活性材料层，电极片更符合二次电池的性能参数。
进一步地，所述活性材料层部分覆盖所述导电基体的两侧。
根据使用电极片的装置的类型，活性材料层覆盖导电基体的方式有不同。如果使用电极片的装置为超级电容，那么通常采用的是活性材料层部分覆盖导电基体的两侧的方式来设置活性材料层，电极片更符合超级电容的性能参数。
进一步地，所述活性材料层包括活性炭，所述导电基体包括铝。
进一步地，所述活性材料层包括石墨，所述导电基体包括锂。
活性材料层的材料是根据使用电极片的装置来选择的，不同类型的装置对应需要的材料的参数是不同的，或者是同类型不同型号的装置也会用到不同的材料。活性炭和石墨都是常用的活性材料层的组分，同时也可以使用其他的材料制成活性材料层。
铝和锂都是制作电池或者电容时，经常使用的金属，包含铝或锂的合金几乎都会在电池或者电容中使用，尤其是可充放电的装置，更是需要锂作为主要的生产材料。
本实用新型的另一目的在于提供一种超级电容，所述超级电容包括如上所述的电极片。
本实用新型的另一目的在于一种二次电池，所述二次电池包括如权上所述的电极片。
本实用新型提供的电极片，在覆盖有活性材料层的部分设置有贯穿整个电极片的通孔。当电极片设置于超级电容或者二次电池中时，电解液会充满所有通孔，为流通的离子提供了距离更短的运动通道，使得离子的流动更为通畅，离子的自由流动性得到提升。超级电容或者二次电池的充放电速度更快，同时生产的过程中并不会增加生产成本。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为本实用新型第一实施例提供的电极片的截面图；
图2为本实用新型第二实施例提供的电极片外部结构示意图；
图3为本实用新型第三实施例提供的电极片外部结构示意图。
图中标记具体为：
导电基体101，活性材料层102，通孔103。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
常见的电极片是有导电基体和覆盖导电基体的活性材料层组成的。应用于超级电容或者二次电池时，电极片作为正电极片或者负电极片和隔膜卷绕成电芯后，装入外壳内，再注入电解液装配而成的。超级电容或者二次电池使用时，电解液所提供的正负离子，自由流动性越高，充、放电效率就越高，电压稳定性也越好。目前市场上提供的超级电容或者充电电池，工作时的离子自由流动性相对较低。
基于上述情况，发明人公开了一种新的电极片，对原有电极片的形状做出了改进，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体和所述活性材料层的通孔，以使应用电极片的超级电容或者二次电池的电解液中正负离子自由流动性较低的问题得到改善。
参阅图1，本实用新型第一实施例提供的电极片，应用于超级电容或二次电池，所述电极片包括导电基体101和覆盖所述导电基体101两侧的活性材料层102，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体101和所述活性材料层102的通孔103。
本实施例提供的电极片，在覆盖有活性材料层102的部分设置有贯穿整个电极片的通孔103。当电极片设置于超级电容或者二次电池中时，电解液会充满所有通孔103，为流通的离子提供了距离更短的运动通道，使得离子的流动更为通畅，离子的自由流动性得到提升。超级电容或者二次电池的充放电速度更快，同时生产的过程中并不会增加生产成本。
参阅图2，本实用新型第二实施例提供的电极片，应用于超级电容，所述电极片包括导电基体101和覆盖所述导电基体101两侧的活性材料层102，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体101和所述活性材料层102的通孔103。
优选的，所述多个通孔103的按照石墨分子排列的方式进行排列。在电极片覆盖有活性材料层102的部分打上通孔103之后，能有效提升离子的自由流动性。
在本实施例中，所述活性材料层102包括活性炭，所述导电基体101包括铝。活性材料层102的材料是根据使用电极片的装置来选择的，不同类型的装置对应需要的材料的参数是不同的，或者是同类型不同型号的装置也会用到不同的材料。活性炭是常用的活性材料层102的组分，同时也可以使用其他的材料制成活性材料层102。
铝和锂都是制作电池或者电容时，经常使用的金属，包含铝或锂的合金几乎都会在电池或者电容中使用。尤其是可充放电的装置，更是需要锂作为主要的生产材料。
根据通孔103的排列方式不同，对于离子的自由流动性的提升效果也不同，经过发明人长时间的对比测量，通孔103按照石墨分子排列的方式进行排列时，相比于其他的排列方式，能够取得更好的效果。
在本实施例中，所述电极片应用于超级电容，所述活性材料层102部分覆盖所述导电基体101的两侧。
根据使用电极片的装置的类型，活性材料层102覆盖导电基体101的方式有不同。如果使用电极片的装置为超级电容，那么通常采用的是活性材料层102部分覆盖导电基体101的两侧的方式来设置活性材料层102，电极片更符合超级电容的性能参数。
本实施例提供的电极片，在覆盖有活性材料层102的部分设置有贯穿整个电极片的通孔103。当电极片设置于超级电容中时，电解液会充满所有通孔103，为流通的离子提供了距离更短的运动通道，使得离子的流动更为通畅，离子的自由流动性得到提升。使用了本实施例提供的电极片的超级电容的充放电速度更快，同时生产的过程中并不会增加生产成本。
参阅图3，本实用新型第三实施例提供的电极片，应用于二次电池，所述电极片包括导电基体101和覆盖所述导电基体101两侧的活性材料层102，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体101和所述活性材料层102的通孔103。
优选的，所述多个通孔103按照正六边形进行排列，所述通孔103位于正六边形的顶点。
发明人在多次相互对比中发现，在各种不同的通孔103的排列方式中，通孔103按照正六边形进行排列，所述通孔103位于正六边形的顶点的这种通孔103排列方式，能够取得最好的提升效果。
在本实施例中，所述活性材料层102包括石墨，所述导电基体101包括锂。活性材料层102的材料是根据使用电极片的装置来选择的，不同类型的装置对应需要的材料的参数是不同的，或者是同类型不同型号的装置也会用到不同的材料。石墨是常用的活性材料层102的组分，同时也可以使用其他的材料制成活性材料层102。
铝和锂都是制作电池或者电容时，经常使用的金属，包含铝或锂的合金几乎都会在电池或者电容中使用，尤其是可充放电的装置，更是需要锂作为主要的生产材料。
在本实施例中，所述电极片应用于二次电池，所述活性材料层102全部覆盖所述导电基体101的两侧。
根据使用电极片的装置的类型，活性材料层102覆盖导电基体101的方式有不同。如果使用电极片的装置为二次电池，那么通常采用的是活性材料层102全部覆盖导电基体101的两侧的方式来设置活性材料层102，电极片更符合二次电池的性能参数。
本实施例提供的电极片，在覆盖有活性材料层102的部分设置有贯穿整个电极片的通孔103。当电极片设置于二次电池中时，电解液会充满所有通孔103，为流通的离子提供了距离更短的运动通道，使得离子的流动更为通畅，离子的自由流动性得到提升。使用了本实施例提供的电极片的二次电池的充放电速度更快，同时生产的过程中并不会增加生产成本。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
Claims (9)
1.一种电极片，应用于超级电容或二次电池，其特征在于，所述电极片包括导电基体和覆盖所述导电基体两侧的活性材料层，所述电极片设置有多个贯穿所述导电基体和所述活性材料层的通孔。
2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述多个通孔的按照石墨分子排列的方式进行排列。
3.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述多个通孔按照正六边形进行排列，所述通孔位于正六边形的顶点。
4.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述活性材料层全部覆盖所述导电基体的两侧。
5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述活性材料层部分覆盖所述导电基体的两侧。
6.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述活性材料层包括活性炭，所述导电基体包括铝。
7.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述活性材料层包括石墨，所述导电基体包括锂。
8.一种超级电容，其特征在于，所述超级电容包括如权利要求1-7任一项所述的电极片。
9.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括如权利要求1-7任一项所述的电极片。
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| CN111627723B (zh) * | 2020-04-27 | 2021-08-17 | 清华大学 | 一种自匹配冲击幅值的自传感超级电容器及其制造方法 |
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