CN206921927U - 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池 - Google Patents

一种高能量密度高功率密度的锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN206921927U
CN206921927U CN201720892846.XU CN201720892846U CN206921927U CN 206921927 U CN206921927 U CN 206921927U CN 201720892846 U CN201720892846 U CN 201720892846U CN 206921927 U CN206921927 U CN 206921927U
Authority
CN
China
Prior art keywords
density
hole
metal base
lithium ion
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201720892846.XU
Other languages
English (en)
Inventor
徐子福
张小海
张明慧
张宝凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ann Price (wuxi) Co Ltd
Original Assignee
Ann Price (wuxi) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ann Price (wuxi) Co Ltd filed Critical Ann Price (wuxi) Co Ltd
Priority to CN201720892846.XU priority Critical patent/CN206921927U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206921927U publication Critical patent/CN206921927U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本实用新型涉及一种高能量密度高功率密度的锂离子电池。包括使用膜或壳体包装的锂离子电池；正极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；正极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与正极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；负极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；负极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与负极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；所述正极和负极两种极性基材上排布的孔为排列方向相交叉的相反方向。本实用新型的锂离子电池其电池能量密度和功率密度都明显提升。

Description

一种高能量密度高功率密度的锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池，具体涉及一种高能量密度高功率密度的锂离子电池。
背景技术
锂离子以其高能量密度、高工作电压、长循环寿命环保安全等优点，一直以来在便携式电子产品中得到大量普遍使用。随着电子工业不断发展，便携式消费类电子产品功能越来越完善强大，尤其是智能手机、平板电脑的出现，其功能强大，元器件繁多，对电量需求较大，充放次数频繁，对随机匹配到的电池能量密度，循环寿命，安全性能要求越来越高。
目前市场上对于高体积比能量和高功率密度的锂离子电池需求日益增多，对低能量密度的电池会渐渐减少。传统的电池使用公知的材料和电压平台，对电池的能量密度提升比较缓慢。
本发明在目前市场技术的情况下，提升了锂离子电池的体积比能量、重量比能量和放电时的高功率密度，在电池技术提升上优势明显，在生产和市场上具有广泛的应用意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种锂离子电池，电池能量密度和功率密度都明显提升。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案是：
一种高能量密度高功率密度的锂离子电池，包括使用膜或壳体包装的锂离子电池；正极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；正极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与正极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；负极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；负极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与负极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；所述正极和负极两种极性基材上排布的孔为排列方向相交叉的相反方向。
进一步的，所述锂离子电池为铝塑膜、金属壳或塑料壳体包装。
进一步的，正极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。
进一步的，负极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。
进一步的，所述正极金属基材为铝箔。
进一步的，所述负极金属基材为铜箔。
有益效果：
本实用新型中正负极使用特殊设计要求的规则分布多孔金属基体，其中多孔位置在空间上得到充分的利用，主要是其重量减少的同时电极活性物质得以填充。填充活性物发挥出效果对电池的体积比和重量比能量都有明显的提升，因为使用多孔有序正负反向对应的结构，在电化学反应时锂离子会通过多孔电极材料传输到对面，给锂离子提供了大量的通道增加了反应活性，提升了体积比能量和重量比能量及放电功率密度。
附图说明
图1：正极(或负极)金属基材结构示意图。
图2：负极(或正极)金属基材结构示意图。
图3：下垫装置的侧视剖视图。
图中：1-正极(或负极)金属基材长度；2-正极(或负极)金属基材宽度；3-正极(或负极)孔排列方向与金属基材长边垂直线夹角；4-正极(或负极)孔直径；5-负极(或正极)金属基材长度；6-负极(或正极)金属基材宽度；7-负极(或正极)孔排列方向与金属基材长边垂直线夹角；8-负极(或正极)孔直径；9-活性物质；10-金属基材；11-隔离膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
一种高能量密度高功率密度的锂离子电池，包括使用膜或壳体包装的锂离子电池；正极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；正极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与正极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；负极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；负极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与负极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；所述正极和负极两种极性基材上排布的孔为排列方向相交叉的相反方向。
所述锂离子电池为铝塑膜、金属壳或塑料壳体包装。
正极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。负极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。
所述正极金属基材为铝箔。所述负极金属基材为铜箔。
实施例1
将正极活性物质LiCo2、正极粘结剂PVDF、导电剂碳黑、溶剂NMP以比例97.5：1.3.1.2：25～30的配料方式配料混合制得浆料，将浆料均匀涂覆在多孔金属铝箔集流体上双面上，面积约720cm2,厚度为10um。多孔金属基材为规则开孔，其孔直径为0.3mm，孔数为110pcs/cm2,涂覆量均值为40.8mg/cm2。并干燥、碾压、分切后制备得正极极片。
负极活性物质石墨、负极分散剂CMC、负极粘结剂SBR、导电剂导电碳黑及水溶剂以比例98：1：1 70～90的方式配料混合制得浆料。将浆料均匀涂覆在多孔金属铜箔集流体上双面上,面积为742.4cm2，厚度为10um。多孔金属基材为规则开孔，其孔直径为0.3mm，孔数为110pcs/cm2,涂覆量均值为21.4mg/cm2,并干燥、碾压、分切后制备得负极极片。
将上述制得的正、负极片与隔膜(PP/PE/PP)卷绕成一个方型锂离子电芯、入壳(铝塑包装膜形成)、注液后制得有电解液的锂离子电池。充电排气封口、切边、常温静置三天后、分选容量，经充放电后制得成品电池。测定成品电池性能，数据如表1所示。
对比例1
本对比例1与实施例1所采用的材料、生产步骤、检测方法相同，唯一不同之处，本对比例中正负极使用没有多孔的金属基体。测定数据如表1所示。
表1
实验证明，本实用新型锂离子电池与对比例中的锂离子电池相比有较高的容量和更好的大倍率放电，有更高的体积比能量和更高的重量比能量。
本实用新型的实施例中所举材料及电池制备步骤为本领域常规方案，仅为验证该电池应用时的性能需要所提供，本实用新型的技术方案并不限于该列举的材料及制备步骤。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：包括使用膜或壳体包装的锂离子电池；正极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；正极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与正极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；负极金属基材为多孔规则有序的排列结构，孔为对称或非对称排列；负极金属基材中孔的直径为0.2～2mm，孔密度为18～300pcs/cm2，孔排列的方向与负极金属基材长边垂直线的夹角为25～90度；所述正极和负极两种极性基材上排布的孔为排列方向相交叉的相反方向。
2.根据权利要求1所述的高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池为铝塑膜、金属壳或塑料壳体包装。
3.根据权利要求1所述的高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：正极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。
4.根据权利要求1所述的高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：负极金属基材宽度10～300mm、长度20～3000mm。
5.根据权利要求1所述的高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：所述正极金属基材为铝箔。
6.根据权利要求1所述的高能量密度高功率密度的锂离子电池，其特征在于：所述负极金属基材为铜箔。
CN201720892846.XU 2017-07-21 2017-07-21 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池 Active CN206921927U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720892846.XU CN206921927U (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720892846.XU CN206921927U (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206921927U true CN206921927U (zh) 2018-01-23

Family

ID=61347803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720892846.XU Active CN206921927U (zh) 2017-07-21 2017-07-21 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206921927U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107565168A (zh) * 2017-07-21 2018-01-09 安普瑞斯（无锡）有限公司 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107565168A (zh) * 2017-07-21 2018-01-09 安普瑞斯（无锡）有限公司 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208690415U (zh) 一种柔性锂离子电池
CN103311539B (zh) 一种高电压高能量密度锂离子电池
CN108281610B (zh) 一种复合正极极片的锂离子电池
CN111244392B (zh) 一种可提高锂离子运输能力的厚电极片以及制备方法
CN102931378A (zh) 锂离子电池电极及其制备方法、锂离子电池
CN102544577A (zh) 异形锂离子电池及其制造方法
CN104201000B (zh) 一种高功率锂离子电容器及其制备方法
CN101227015A (zh) 高倍率及高安全性能的圆柱型锂离子电池
CN102117931B (zh) 正极采用改性锰酸锂的高倍率圆柱形锂离子电池
CN202094232U (zh) 锰酸锂锂离子动力电池
CN202474091U (zh) 一种锂离子电池极片及锂离子电池
CN108598559A (zh) 一种柔性锂离子电池
CN109980290B (zh) 一种混合固液电解质锂蓄电池
CN102157753A (zh) 快充高功率卷绕柱式锂离子电池
CN103199249B (zh) 一种正极、正级制造方法及采用该正极的锂离子电池
CN102623689A (zh) 一种采用钛酸锂材料的锂离子电池负极浆料的制作工艺
CN206921927U (zh) 一种高能量密度高功率密度的锂离子电池
CN103427084A (zh) 超低温锂电池的正极浆料及超低温锂电池
CN204732489U (zh) 一种可脉冲大电流放电的锂离子电池
CN206059547U (zh) 一种可快速充电的锂离子电池结构
CN204793029U (zh) 混合负极极片及锂离子动力电池
CN106229543A (zh) 一种钛酸锂电池及制作方法
CN204375844U (zh) 高能量密度的电池
CN207459090U (zh) 一种锂离子电池
CN109461885A (zh) 高能量密度锂离子电池

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant