CN212365997U - 集流体和锂离子电芯 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及电芯技术领域，尤其涉及集流体和锂离子电芯。一种集流体，包括：基底层，包括石墨烯层；以及第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层分别层叠在所述基底层的相对的两个表面。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：保证机械强度和电子电导，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
Description
技术领域
本公开涉及电芯技术领域，尤其涉及集流体和锂离子电芯。
背景技术
随着各种智能设备，例如手机等移动终端的技术的发展，耗电量越来越大，电池的电量已经成为各种智能设备品质好坏的重要衡量参数。电池能量密度决定了电池的电量，集流体是影响电池能量密度的重要部件，通过降低集流体的厚度能够有效地提高电池的能量密度。
通常集流体通过铝箔或铜箔制成，铜箔的最小厚度为5μm～10μm，铝箔的最小厚度为9μm～15μm。如果厚度小于上述厚度，虽然可以提高电池能量密度，但是集流体的机械强度和电子电导降低，在制造过程中存在延展率大、断裂等问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供集流体和锂离子电芯。
根据本公开实施例的一个方面，提供一种集流体，包括：基底层，包括石墨烯层；以及第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层层叠在所述基底层的相对的两个表面。
在一个实施例中，所述第一金属层、所述基底层和所述第二金属层的厚度为3μm～7μm。
在一个实施例中，所述基底层为多个石墨烯层。
在一个实施例中，所述基底层包括10个以上的所述石墨烯层。
在一个实施例中，所述基底的层厚度为1μm～3μm。
在一个实施例中，所述第一金属层为铝箔或铜箔；所述第二金属层为铝箔或铜箔。
在一个实施例中，所述集流体包括正极集流体和负极集流体。
在一个实施例中，所述正极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铝箔。
在一个实施例中，所述负极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铜箔。
在一个实施例中，所述第一金属层的厚度为1μm～2μm；所述第二金属层的厚度为1μm～2μm。
根据本公开实施例的另一方面，提供一种锂离子电芯，包括：集流体，所述集流体为如上一方面或上一方面任意一项所述的集流体，所述集流体包括正极集流体和负极集流体；正极板，与所述正极集流体连接；负极板，与所述负极集流体连接。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
保证机械强度和电子电导，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的集流体的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的集流体的结构示意图。
根据本公开实施例的一个方面，提供一种集流体，包括：基底层1、第一金属层2和第二金属层3。
基底层1包括石墨烯层。所述第一金属层2和所述第二金属层3层叠在所述基底层1的相对的两个表面。所述第一金属层2、所述基底层1和所述第二金属层3的厚度为3μm～7μm。
通过上述结构的集流体减小了集流体的厚度，有效地提高电池的能量密度，增大电量，同时能够保证机械强度和电子电导，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
在一个实施例中，所述基底层为多个石墨烯层。
石墨烯具有更好的电子电导率，提升集流体电导能力，进而提升电池倍率性能。通过气象沉积技术在石墨烯表面沉积金属，形成三明治结构新型集流体。
在一个实施例中，所述基底层包括10个以上的所述石墨烯层。所述基底层的厚度为1μm～3μm。
单层石墨烯厚度0.335nm，但由于制备单层石墨烯难度极大，因此高品质单层石墨烯片很难量产；但多层石墨烯(10层以上)的制备成熟度高，且厚度可控度高。通过10层以上的单层石墨烯制成的基底层1的厚度可控制在1μm～3μm。能够保证机械强度和电子电导，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
在一个实施例中，所述第一金属层2为铝箔或铜箔；所述第二金属层3为铝箔或铜箔。
在一个实施例中，所述集流体包括正极集流体和负极集流体。
在一个实施例中，所述正极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铝箔。
在一个实施例中，所述负极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铜箔。
通过铝箔制作正极集流体，通过铜箔制作负极集流体，保证了集流体的正负极的品质。
在一个实施例中，所述第一金属层的厚度为1μm～2μm。所述第二金属层的厚度为1μm～2μm。
以石墨烯为基底层，增加了集流体的机械强度，在1μm～3μm的基底层1的两侧设置1μm～2μm的铝箔或铜箔，可以将集流体的厚度控制在3μm～5μm，有效地减小了集流体的厚度，在提高电池的能量密度，增大电量，同时能够保证机械强度和电子电导的基础上，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
以石墨烯片作为基底材料，通过气象沉积技术在石墨烯表面沉积金属铝或金属铜，形成三明治结构新型集流体。
根据本公开实施例的另一方面，提供一种锂离子电芯，包括：集流体，所述集流体为如上一方面或上一方面任意一项所述的集流体，所述集流体包括正极集流体和负极集流体。电芯还包括正极板和负极板。正极板与所述正极集流体连接。负极板与所述负极集流体连接。
将上述集流体应用于锂离子电芯，以石墨烯为基底层1，在基底层1的两个表面通过气象沉积技术在石墨烯表面沉积金属铝或金属铜，形成三明治结构新型集流体。两侧表面镀金属铝的做电芯的正极，两侧表面镀金属铜的做电芯的负极。减小了集流体的厚度，有效地提高电池的能量密度，增大电量，同时能够保证机械强度和电子电导，避免制造过程中出现延展率大、断裂等问题。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种集流体，其特征在于，包括：
基底层，包括石墨烯层；以及
第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层分别层叠在所述基底层的相对的两个表面，其中所述第一金属层、所述基底层和所述第二金属层的厚度为3μm～7μm。
2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，
所述基底层为多个石墨烯层。
3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，
所述基底层包括10个以上的所述石墨烯层。
4.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，
所述基底层的厚度为1μm～3μm。
5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，
所述第一金属层为铝箔或铜箔；
所述第二金属层为铝箔或铜箔。
6.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，
所述集流体包括正极集流体和负极集流体。
7.根据权利要求6所述的集流体，其特征在于，
所述正极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铝箔。
8.根据权利要求6所述的集流体，其特征在于，
所述负极集流体的所述第一金属层和所述第二金属层为铜箔。
9.根据权利要求7或8所述的集流体，其特征在于，
所述第一金属层的厚度为1μm～2μm；
所述第二金属层的厚度为1μm～2μm。
10.一种锂离子电芯，其特征在于，包括：
集流体，所述集流体为权利要求1至9中任意一项所述的集流体，所述集流体包括正极集流体和负极集流体；
正极板，与所述正极集流体连接；
负极板，与所述负极集流体连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020254922.6U CN212365997U (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 集流体和锂离子电芯 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020254922.6U CN212365997U (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 集流体和锂离子电芯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212365997U true CN212365997U (zh) | 2021-01-15 |
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Family Applications (1)
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| CN202020254922.6U Active CN212365997U (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 集流体和锂离子电芯 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212365997U (zh) |
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2020
- 2020-03-04 CN CN202020254922.6U patent/CN212365997U/zh active Active
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