CN209487603U - 一种高效石墨烯储能电池 - Google Patents
一种高效石墨烯储能电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209487603U CN209487603U CN201920430680.9U CN201920430680U CN209487603U CN 209487603 U CN209487603 U CN 209487603U CN 201920430680 U CN201920430680 U CN 201920430680U CN 209487603 U CN209487603 U CN 209487603U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative electrode
- substrate
- active layer
- carbon fibre
- insulated substrate
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种高效石墨烯储能电池，包括正极基板、正极活性层、隔膜、负极活性层和负极基板，所述负极基板包括绝缘基层，绝缘基层的表面设有导电层，导电层包括间隔排列的若干铜纤维和长丝碳纤维，铜纤维和长丝碳纤维与绝缘基层粘连接，在铜纤维和长丝碳纤维之间的间隙处设置石墨烯填充带；所述负极活性层设于导电层的上表面。本方案的锂离子储能电池是对负极基板的结构进行改进，采用铜纤维、碳纤维、石墨烯填充带复合得到的负极基板。既可以提高负极活性层与负极基板的结合强度，同时该复合结构具有良好的导电性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高效石墨烯储能电池，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
在目前已知的材料中，石墨烯薄膜材料具有最高的电子传导速度，大约为光速的1/300。目前，对于石墨烯在储能领域的研究主要集中于利用石墨烯替代碳作为锂离子电池的负极材料。但石墨烯作为替代传统碳材料作为负极材料使用时，首次循环库伦效率低、循环稳定性较差，因此欠缺实用性。另外，传统的锂离子电池是使用铜箔作为负极基板，普遍存在负极活性物质与铜箔结合强度低，而且界面电阻大，对锂离子电池的性能影响较大。专利CN201510007803.4公开了一种采用非金属材质的碳纤维布替代金属材质的铜箔作为负极基板的方法，可以解决负极活性物质与铜箔结合强度低的问题，但碳纤维布作为负极基板时导电性能较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效石墨烯储能电池，具体方案为：
一种高效石墨烯储能电池，包括正极基板、正极活性层、隔膜、负极活性层和负极基板，所述负极基板包括绝缘基层，绝缘基层的表面设有导电层，导电层包括间隔排列的若干铜纤维和长丝碳纤维，铜纤维和长丝碳纤维与绝缘基层粘连接，在铜纤维和长丝碳纤维之间的间隙处设置石墨烯填充带；所述负极活性层设于导电层的上表面。
进一步的，所述绝缘基层为聚乙烯膜。
进一步的，所述绝缘基层的厚度为10-20微米，所述铜纤维和长丝碳纤维的直径为20-30微米。
进一步的，所述石墨烯填充带中嵌设有短切碳纤维。
本实用新型的有益点在于：本方案的锂离子储能电池是对负极基板的结构进行改进，采用铜纤维、碳纤维、石墨烯填充带复合得到的负极基板。既可以提高负极活性层与负极基板的结合强度，同时该复合结构具有良好的导电性能。而且，石墨烯填充带是作为负极基板的结构部分，可以作为储能结构，利用其比能量高的优点，同时不会影响锂离子电池的整体循环性能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中负极基板的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示的一种高效石墨烯储能电池，包括正极基板1、正极活性层2、隔膜3、负极活性层4和负极基板5，其中，正极基板1、正极活性层2、隔膜3、负极活性层4可采用常规材料和结构，作为本方案的改进点，其负极基板5包括绝缘基层6，绝缘基层6的表面设有导电层，导电层包括间隔排列的若干铜纤维7和长丝碳纤维8，铜纤维7和长丝碳纤维8与绝缘基层粘连接，在铜纤维和长丝碳纤维之间的间隙处设置石墨烯填充带9；负极活性层设于导电层的上表面。在上述方案中，绝缘基层是作为导电层的载体，应当具备防止电解质渗透的特性，具体可选用各种耐溶剂腐蚀的绝缘塑料膜。在制作时，先在绝缘基层的表面涂胶，再将排列好的铜纤维和长丝碳纤维粘接到绝缘基层的表面，纤维的长度方向应与极耳的连接方向垂直，在连接极耳时，可采用专利CN201510007803.4中公开的用导电胶粘接的方法。铜纤维和长丝碳纤维在排列时，可按1-2束铜纤维和1-5束长丝碳纤维的方法交错排列，且排列时在各束纤维之间留设10-30微米的间隙。在铜纤维和长丝碳纤维粘接固定到绝缘基层的表面以后，再涂一层石墨烯料浆，经过涂刮，石墨烯料浆完全渗透至各束纤维之间的间隙中构成石墨烯填充带，烘干固化以后形成导电层。
作为绝缘基层的一种较佳选择，绝缘基层6优选为聚乙烯膜。聚乙烯微孔膜本身作为常用的锂离子电池隔膜材料，具有良好的绝缘性能和耐溶剂腐蚀性能。本方案中采用非微孔的聚乙烯膜，可以防止溶剂沿负极基板渗漏。
另外，参照于常规的铜箔基板厚度，本方案选择绝缘基层6的厚度为10-20微米，铜纤维7和长丝碳纤维8的直径为20-30微米。
作为一种改进方案，石墨烯填充带9中嵌设有短切碳纤维10。短切碳纤维是在制备石墨烯料浆时混入，在涂刮后，短切碳纤维嵌在石墨烯填充带中，一部分短切碳纤维的端部会暴露在导电层表面的外部，在涂负极活性物质时，暴露的短切碳纤维10会进一步增强负极活性层4与负极基板5的连接强度。
Claims (4)
1.一种高效石墨烯储能电池，包括正极基板、正极活性层、隔膜、负极活性层和负极基板，其特征在于：所述负极基板包括绝缘基层，绝缘基层的表面设有导电层，导电层包括间隔排列的若干铜纤维和长丝碳纤维，铜纤维和长丝碳纤维与绝缘基层粘连接，在铜纤维和长丝碳纤维之间的间隙处设置石墨烯填充带；所述负极活性层设于导电层的上表面。
2.根据权利要求1所述的高效石墨烯储能电池，其特征在于：所述绝缘基层为聚乙烯膜。
3.根据权利要求1所述的高效石墨烯储能电池，其特征在于：所述绝缘基层的厚度为10-20微米，所述铜纤维和长丝碳纤维的直径为10-30微米。
4.根据权利要求1所述的高效石墨烯储能电池，其特征在于：所述石墨烯填充带中嵌设有短切碳纤维。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920430680.9U CN209487603U (zh) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | 一种高效石墨烯储能电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920430680.9U CN209487603U (zh) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | 一种高效石墨烯储能电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209487603U true CN209487603U (zh) | 2019-10-11 |
Family
ID=68134921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920430680.9U Expired - Fee Related CN209487603U (zh) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | 一种高效石墨烯储能电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209487603U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116417567A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-11 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | 正极极片、储能装置及制备方法 |
-
2019
- 2019-04-01 CN CN201920430680.9U patent/CN209487603U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116417567A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-11 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | 正极极片、储能装置及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112751038B (zh) | 复合集流体及锂离子电池 | |
| CN102891323A (zh) | 集流体和非水系二次电池 | |
| CN105336916A (zh) | 锂离子电池极片及其制备方法 | |
| CN110085792A (zh) | 一种新型锂电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池 | |
| CN105609703B (zh) | 一体化电极及制造方法 | |
| CN109273704A (zh) | 一种具有高比表面保护层的金属锂负极及其制备方法 | |
| CN209487603U (zh) | 一种高效石墨烯储能电池 | |
| CN108832133A (zh) | 一种柔性集流体电池及其制造方法 | |
| US20140072868A1 (en) | Composite Current Collector and Methods Therefor | |
| CN107275572A (zh) | 一种新型负极极片及其应用的锂离子电池 | |
| CN208336372U (zh) | 电极极片、电极组件及二次电池 | |
| CN113594537A (zh) | 一种安全电池及其制备方法 | |
| CN112164823A (zh) | 一种高容量全固态柔性电池及其一体化集成制备方法 | |
| CA2835915A1 (en) | Composite current collector and methods therefor | |
| CN102386440A (zh) | 一种大功率高安全性锂离子二次电池及其制备方法 | |
| CN113675534A (zh) | 一种环保型高倍率涂覆隔膜 | |
| DK147218B (da) | Elektrisk akkumulator med blysaltholdig elektrolyt | |
| CN210167266U (zh) | 全固态超级电容器的导电型复合电极材料 | |
| CN105680053A (zh) | 备有绝缘层的锂离子电池正负极极卷 | |
| CN104332582A (zh) | 双极性铅酸蓄电池 | |
| CN213583898U (zh) | 一种高容量全固态柔性电池 | |
| CN109148893A (zh) | 一种基于锂离子电池负极材料SiOx/C复合电极及制备方法 | |
| CN219513135U (zh) | 一种复合集流体、电极极片和电池 | |
| CN216850037U (zh) | 一种安全电池 | |
| CN106848306A (zh) | 一种高电压钛酸锂电池及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191011 Termination date: 20210401 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |