CN211629216U - 一种锂电池的负极结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种锂电池的负极结构，其中包括集流体、石墨烯层、纳米碳硅颗粒层、硅粉层、微孔陶瓷隔热涂层、氧化物颗粒层以及聚烯烃系多孔层。集流体包括第一铜层、第二铜层以及镍层。本实用新型设有硅粉层，使得锂电池负极在反复脱嵌过程中，其负极活性材料在充放电过程中产生的的膨胀得到限制和缓冲，减少负极活性材料的粉化脱落，延长电池的使用寿命。设有微孔陶瓷隔热涂层，使得锂电池在使用过程中产生的温度大多由微孔陶瓷隔热涂层吸收。成本低、便于生产、实用性强，能广泛应用于多种电池负极。解决了现有技术中锂电池在使用过程中随着温度升高使得锂电池的输出电压降低的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池领域，具体涉及一种锂电池的负极结构。
背景技术
锂电池是以锂金属或锂合金为阳极材料，使用非水电解质溶液的电池。由于锂电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，因此在移动电话、便携式电子设备以及现今的电动车均得到广泛使用，特别是在电动交通以及储能设施等大中型电动设备有着广泛的应用前景。
锂电池的负极是由负极活性物质、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥滚压而成。锂电池的输出电压等于其正极电压和负极电压的差值，所以锂电池负极的脱嵌锂电压决定了电池的输出电压，负极工作电压越低，电池的工作电压就越高。锂电池在使用时会放热，这会导致锂电池内部温度升高，进而使得锂电池正负极电压差降低，从而使得锂电池的输出电压降低。
现针对上述情况，设计一种锂电池的负极结构，使得锂电池在使用过程中负极电压受温度影响变化程度小。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电池的负极结构，解决了现有技术中锂电池在使用过程中随着温度升高使得锂电池的输出电压降低的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种锂电池的负极结构，包括集流体，所述集流体内设有石墨烯层，所述石墨烯层内设有纳米碳硅颗粒层，所述纳米碳硅颗粒层和石墨稀层之间设有硅粉层。
所述集流体包括第一铜层、第二铜层以及位于第一铜层和第二铜层之间的镍层，所述第一铜层包覆于镍层的一侧及周沿，第二铜层包覆于镍层的另一侧。
一个所述纳米硅碳颗粒层内设有与之贴合的微孔陶瓷隔热涂层，另一个所述纳米硅碳颗粒层内设有与之贴合的氧化物颗粒层。
所述氧化物颗粒层和微孔陶瓷隔热涂层之间设有聚烯烃系多孔层。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型设有硅粉层，使得锂电池负极在反复脱嵌过程中，其负极活性材料在充放电过程中产生的的膨胀得到限制和缓冲，减少负极活性材料的粉化脱落，延长电池的使用寿命。
2、本实用新型设有微孔陶瓷隔热涂层，使得锂电池在使用过程中产生的温度大多由微孔陶瓷隔热涂层吸收。
3、本实用新型成本低、便于生产、实用性强，能广泛应用于多种电池负极。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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的附图。
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的集流体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。
如图1所示，一种锂电池的负极结构，其中包括集流体1，所述集流体1内设有石墨烯层7，所述石墨烯层7内设有纳米碳硅颗粒层2，所述纳米碳硅颗粒层2和石墨稀层7之间设有硅粉层3不仅进一步提高负极能量密度，更提高了硅粉层3、纳米硅碳颗粒层2与石墨烯层7之间的结合紧密度，在锂离子反复脱嵌过程中，能够使负极活性材料在充放电过程中产生的的膨胀得到限制和缓冲，减少负极活性材料的粉化脱落，延长电池的使用寿命。一个所述纳米硅碳颗粒层2内设有与之贴合的微孔陶瓷隔热涂层4，其目的在于锂电池充放电过程中负极产生的热量传递至微孔陶瓷隔热涂层4后吸收，使得锂电池温度变化程度不大，进而使得锂电池输出的电压稳定。另一个所述纳米硅碳颗粒层2内设有与之贴合的氧化物颗粒层6，所述氧化物颗粒层6起到填充空间以及增大纳米硅碳颗粒层2比热容的作用。所述氧化物颗粒层6和微孔陶瓷隔热涂层4之间设有聚烯烃系多孔层5，所述聚烯烃系多孔层5具有较好的力学性能及热稳定性，保证了锂电池在使用过程中发热不会损坏负极。
如图2所示，所述集流体1包括第一铜层11、第二铜层13以及位于第一铜层11和第二铜层13之间的镍层12，所述第一铜层11包覆于镍层12的一侧及周沿，第二铜层13包覆于镍层12的另一侧。由此，通过在镍层12的两侧各镀一层铜层，可以避免镍与锂离子直接接触，从而可以避免发生合金化反应。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (3)
1.一种锂电池的负极结构，包括集流体(1)，其特征在于，所述集流体(1)内设有石墨烯层(7)，所述石墨烯层(7)内设有纳米碳硅颗粒层(2)，所述纳米碳硅颗粒层(2)和石墨稀层(7)之间设有硅粉层(3)；
所述集流体(1)包括第一铜层(11)、第二铜层(13)以及位于第一铜层(11)和第二铜层(13)之间的镍层(12)，所述第一铜层(11)包覆于镍层(12)的一侧及周沿，第二铜层(13)包覆于镍层(12)的另一侧。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池的负极结构，其特征在于，一个所述纳米碳硅颗粒层(2)内设有与之贴合的微孔陶瓷隔热涂层(4)，另一个所述纳米碳硅颗粒层(2)内设有与之贴合的氧化物颗粒层(6)。
3.根据权利要求2 所述的一种锂电池的负极结构，其特征在于，所述氧化物颗粒层(6)和微孔陶瓷隔热涂层(4)之间设有聚烯烃系多孔层(5)。
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| CN114447284A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-06 | 东莞市无中有新能源科技有限公司 | 一种石墨烯负极片的制备方法及锂电池 |
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| CN114447284A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-06 | 东莞市无中有新能源科技有限公司 | 一种石墨烯负极片的制备方法及锂电池 |
| CN114447284B (zh) * | 2022-01-13 | 2024-04-05 | 东莞市无中有新能源科技有限公司 | 一种石墨烯负极片的制备方法及锂电池 |
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