CN217588986U - 一种极片、电芯及锂电池 - Google Patents
一种极片、电芯及锂电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217588986U CN217588986U CN202221208032.7U CN202221208032U CN217588986U CN 217588986 U CN217588986 U CN 217588986U CN 202221208032 U CN202221208032 U CN 202221208032U CN 217588986 U CN217588986 U CN 217588986U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole piece
- layer
- current collector
- positive
- negative pole
- 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
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 15
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 10
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K lithium;iron(2+);manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000037396 body weight Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 8
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020923 Sn-O Inorganic materials 0.000 description 1
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002153 silicon-carbon composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
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
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种极片、电芯及锂电池。该极片包括正极极片和负极极片，正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体上的正极材料层，正极集流体为铝箔；负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体上的负极材料层，负极集流体为镀银铝箔。该极片通过将负极集流体设置为镀银铝箔，能够有效防止负极金属锂的析出和反应，降低集流体重量占比，提高电池质量能量密度，且镀银铝箔代替传统铜箔，质量更加轻便，降低成本，具有更好的导电、导热性能。锂电池通过应用上述极片，能够实现超高倍率充放电。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种极片、电芯及锂电池。
背景技术
随着科技的进步，户外通讯、电动汽车、无线电塔储能等作为电力来源的商品得到了快速的发展。这些快速发展的背后对锂离子电池技术提出了更高的要求。比如：电动汽车的快速发展，要求锂离子电池具有更高的能量密度来提高续航里程；要求锂离子电池具有更好安全性以降低伤亡事故；要求有更好的充放电倍率性能来减少充电的时间；要求有更好循环特性来满足更高的使用寿命；要求有更低的价格以降低成本等。
传统锂电池的正极采用铝箔作为集流体，负极采用铜箔作为集流体。铜箔集流体的缺点是铜密度大，会导致电池质量能量密度下降。此外，铜箔价格比铝箔价格昂贵许多。在此基础上，现有技术中，为了进一步提升锂电池的质量能量密度，提升集流体散热能力，通常使用铝箔作为负极集流体，但是，铝箔会在负极与锂金属形成合金，因此还需要在负极铝箔表面做特殊处理以防止铝锂合金化，工艺复杂，增加了工作量。
因此，亟需提供一种极片、电芯及锂电池，以解决上述问题。
实用新型内容
根据本实用新型的一个方面，本实用新型的目的在于提供一种极片，可以有效防止负极金属锂的析出和反应，降低集流体重量占比，提高电池质量能量密度。
为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种极片，包括：
正极极片，包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的正极材料层，所述正极集流体为铝箔；
负极极片，包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的负极材料层，所述负极集流体为镀银铝箔。
作为一种极片的优选方案，所述镀银铝箔包括铝箔层和银层，所述铝箔层的两面均镀有所述银层。
作为一种极片的优选方案，所述银层的厚度小于1μm，所述铝箔层的厚度为2-20μm。
作为一种极片的优选方案，所述铝箔的厚度为2～20μm。
作为一种极片的优选方案，所述正极材料层为锰酸锂层、钴酸锂层、磷酸铁锂层、磷酸锰铁锂层或镍钴锰酸锂层中的一种或多种，所述正极材料层的厚度为50～125μm。
作为一种极片的优选方案，所述负极材料层为石墨层、硬碳层或软碳层中的一种或多种，所述负极材料层的厚度为40～75μm。
作为一种极片的优选方案，所述正极集流体的两面均涂覆有所述正极材料层；和/或
所述负极集流体的两面均涂覆有所述负极材料层。
根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种电芯，包括隔膜，还包括如上述任一项所述的极片，所述正极极片、所述隔膜和所述负极极片依次层叠设置。
作为一种电芯的优选方案，所述隔膜的厚度小于15μm。
根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种锂电池，包括外壳，还包括如上述任一项所述的电芯，所述电芯设置于所述外壳内。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供一种极片，通过将负极集流体设置为镀银铝箔，能够有效防止负极金属锂的析出和反应，降低集流体重量占比，提高电池质量能量密度，且镀银铝箔代替传统铜箔，质量更加轻便，降低成本，具有更好的导电、导热性能，有利于电池大电流放电。
本实用新型提供一种电池，通过应用上述极片，能够进行超高倍率充放电。
附图说明
为了更明显易懂的说明本实用新型的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做一简单介绍，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1是本实用新型提供的负极极片的结构示意图；
图2是本实用新型提供的正极极片的结构示意图。
图中：
1、正极极片；11、铝箔；12、正极材料层；
2、负极极片；21、镀银铝箔；211、铝箔层；212、银层；22、负极材料层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
传统锂电池的正极采用铝箔作为集流体，负极采用铜箔作为集流体。铜箔集流体的缺点是铜密度大，会导致电池质量能量密度下降。此外铜箔价格比正极铝箔价格昂贵许多。在此基础上，现有技术中，为了进一步提升锂电池的质量能量密度，提升集流体散热能力，通常使用铝箔作为负极集流体，但是，铝箔会在负极与锂金属形成合金，因此还需要在铝箔表面做特殊处理以防止铝锂合金化，工艺复杂，增加了工作量。
为解决上述问题，参考图1和图2，本实施例提供一种极片，包括正极极片1和负极极片2，其中，正极极片1包括正极集流体和涂覆于正极集流体上的正极材料层12，正极集流体为铝箔11；负极极片2包括负极集流体和涂覆于负极集流体上的负极材料层22，负极集流体为镀银铝箔21。
本实施例提供的极片，通过将负极集流体设置为镀银铝箔21，能够有效防止负极金属锂的析出和反应，降低集流体重量占比，提高电池质量能量密度，且镀银铝箔21代替传统铜箔，质量更加轻便，降低成本，具有更好的导电、导热性能，有利于电池大电流放电。
具体而言，如图1所示，镀银铝箔21包括铝箔层211和银层212，铝箔层211的两面均镀有银层212。优选地，银层212的厚度小于1μm，铝箔层211的厚度为2～20μm。进一步优选地，铝箔11的厚度为2～20μm。采用这种设置能够保证电池制作的容量和性能，当前尺寸内在保证性能的同时可以有更高的容量，其具体的尺寸在此不限定，可以根据实际需求进行适应性选择。
优选地，正极材料层12为锰酸锂层、钴酸锂层、磷酸铁锂层、磷酸锰铁锂层或镍钴锰酸锂层中的一种或多种，正极材料层12的厚度为50～125μm。当然，正极材料层12不局限于上述限定，在其他实施例中，正极材料层12还可以是其他正极活性材料，只要能够使正极材料层12具有较高的结构稳定性和电化学性能的正极活性材料均可，其具体尺寸也可以根据实际需求进行适应性选择。
进一步优选地，负极材料层22为石墨层、硬碳层或软碳层中的一种或多种，负极材料层22的厚度为40～75μm。当然，负极材料层22也不局限于上述限定，在其他实施例中，负极材料层22还可以采用其他本领域已知的负极活性材料，例如用于锂离子电池的负极活性材料，还可以为金属锂、硅、硅-碳复合物、SiO、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2及Li-Al合金中的一种或多种，其具体尺寸也可以根据实际需求进行适应性选择。
进一步地，如图1和图2所示，正极集流体的两面均设置有正极材料层12；和/或负极集流体的两面均设置有负极材料层22。需要说明的是，通常将负极材料层22以及可选的导电剂和粘结剂分散于溶剂中，形成均匀的负极浆料，将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干等工序后，即可得到负极极片2，正极材料层12同理。
本实施例还提供一种电芯，包括隔膜，还包括上述的极片，其中，正极极片1、隔膜和负极极片2依次层叠设置。
可以理解的是，一方面，当隔膜太厚时，活性材料的填充量下降，从而导致电池容量下降且离子传导率也下降，因此，电流特性劣化。另一方面，当隔膜太薄时，会导致隔膜的机械特性劣化，从而使得电池的正极和负极可能破裂或因杂质而短路。为解决上述问题，优选地，隔膜的厚度小于15μm。进一步优选地，隔膜的厚度为5～15μm。
本实施例还提供一种锂电池，包括外壳，还包括上述的电芯，电芯设置于所述外壳内。需要说明的是，在电池生产过程中，按照隔膜、正极极片1、隔膜、负极极片2、隔膜的顺序堆叠好，使隔膜处于正极极片1和负极极片2之间，起到隔离的作用，从而得到电芯，也可以是经卷绕后得到电芯，然后将电芯至于外壳内，注入电解液并封口，最终形成锂电池。本实施例中的锂电池，通过应用上述极片，能够实现5C及以上充放电。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种极片，其特征在于，包括：
正极极片(1)，包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的正极材料层(12)，所述正极集流体为铝箔(11)；
负极极片(2)，包括负极集流体和涂覆于所述负极集流体上的负极材料层(22)，所述负极集流体为镀银铝箔(21)。
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述镀银铝箔(21)包括铝箔层(211)和银层(212)，所述铝箔层(211)的两面均镀有所述银层(212)。
3.根据权利要求2所述的极片，其特征在于，所述银层(212)的厚度小于1μm，所述铝箔层(211)的厚度为2～20μm。
4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述铝箔(11)的厚度为2～20μm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的极片，其特征在于，所述正极材料层(12)为锰酸锂层、钴酸锂层、磷酸铁锂层、磷酸锰铁锂层或镍钴锰酸锂层中的一种或多种，所述正极材料层(12)的厚度为50～125μm。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的极片，其特征在于，所述负极材料层(22)为石墨层、硬碳层或软碳层中的一种或多种，所述负极材料层(22)的厚度为40～75μm。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的极片，其特征在于，所述正极集流体的两面均涂覆有所述正极材料层(12)；和/或
所述负极集流体的两面均涂覆有所述负极材料层(22)。
8.一种电芯，包括隔膜，其特征在于，还包括如权利要求1-7中任一项所述的极片，所述正极极片(1)、所述隔膜和所述负极极片(2)依次层叠设置。
9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述隔膜的厚度小于15μm。
10.一种锂电池，包括外壳，其特征在于，还包括如权利要求8-9任一项所述的电芯，所述电芯设置于所述外壳内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221208032.7U CN217588986U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种极片、电芯及锂电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221208032.7U CN217588986U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种极片、电芯及锂电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217588986U true CN217588986U (zh) | 2022-10-14 |
Family
ID=83553341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221208032.7U Active CN217588986U (zh) | 2022-05-18 | 2022-05-18 | 一种极片、电芯及锂电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217588986U (zh) |
-
2022
- 2022-05-18 CN CN202221208032.7U patent/CN217588986U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102694200B (zh) | 一种硅基负极锂离子电池及其制造方法 | |
| CN107078279B (zh) | 负极、包含其的锂二次电池、包含所述锂二次电池的电池模块、及负极的制造方法 | |
| US20050002150A1 (en) | Positive electrode of an Electric Double Layer capacitor | |
| JPH0850922A (ja) | 電池用電極及び該電極を有するリチウム二次電池 | |
| CN108400292B (zh) | 一种铋单质纳米片复合电极的制备方法及其应用 | |
| CN101465416A (zh) | 锂离子电池用高比容量复合电极极片 | |
| CN113161602A (zh) | 一种锂离子电池电芯、锂离子电池及制备方法 | |
| CN112635915A (zh) | 一种用于金属锂负极的改性隔膜及其制备方法和应用 | |
| WO2023245960A1 (zh) | 一种锂镁复合负极及其制备方法及制备的锂硫电池、全固态电池 | |
| CN113451586A (zh) | 一种二次电池的电极片、二次电池及其制备方法 | |
| CN114497698A (zh) | 一种锂离子电池及用电装置 | |
| CN115295767A (zh) | 一种正极片和锂离子电池 | |
| CN111129425A (zh) | 一种锂离子电池厚极片及其制备方法 | |
| CN102779981B (zh) | 一种镍氢电池负极极片的制造方法 | |
| CN217588986U (zh) | 一种极片、电芯及锂电池 | |
| CN114373890B (zh) | 一种锂离子电池 | |
| CN215184061U (zh) | 一种无集流体电芯和储能装置 | |
| CN215644574U (zh) | 一种二次电池的电极片和二次电池 | |
| CN111224048B (zh) | 富勒烯在固态电池中的应用和固态电池及其组装工艺 | |
| CN109817883B (zh) | 一种锂电池极片及其制备方法及锂电池 | |
| CN112713002A (zh) | 一种锂离子电容器及其制备方法 | |
| CN111799500A (zh) | 一种高倍率充放电的锂离子电池 | |
| CN112768677A (zh) | 袖珍型高速玩具汽车用锂离子动力电池及其制造方法 | |
| CN213692113U (zh) | 钴镍双金属氧化物负载石墨烯的负极片 | |
| CN220065767U (zh) | 纽扣式锂离子电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |