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一種電池用電極及其制備方法

文檔序號:8513799閱讀:159來源:國知局
一種電池用電極及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種電池用電極及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜、電池外殼等組成,這些部件根據(jù)一定 規(guī)則組成了一個電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng),正極由10-20微米厚的鋁箔和涂覆在鋁箔上的正極材料 構(gòu)成,負極由厚度為8-18微米的銅箔和涂覆在銅箔上的負極材料構(gòu)成。即目前電池正負極 集流體分別是鋁箔和銅箔,電極材料涂附在集流體的兩側(cè)。集流體是完整的,兩邊電極材料 容量不能相互補充,造成容量損失和電池性能惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供一種使集流體兩面的容量可以相互 補充的電池用電極及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種電池用電極,由集流體和涂覆在集 流體兩側(cè)的電極材料構(gòu)成,所述的集流體上加工有貫穿集流體的納米孔。
[0005] 所述的集流體為負極集流體或正極集流體。
[0006] 所述的納米孔的直徑為100nm~500腦,集流體的孔隙率為35%~45%。
[0007] 所述的電池用電極的制備方法,包括以下步驟: 51、 集流體的制備: S11、負極集流體制備:負極集流體采用電解銅箔,在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣 材料,這樣銅在吸附時就會在有納米絕緣材料的部分留下納米孔,形成有納米孔的銅箔; S22、正極集流體制備:正極集流體采用壓延鋁箔,在最后一次壓延時,在壓延滾筒上增 加納米柱,鋁箔上面就會留下納米孔,形成有納米孔的鋁箔; 52、 在得到的負極集流體和正極集流體的兩側(cè)分別涂覆電極材料。
[0008] 涂覆電極材料的操作為:將制備負極電極材料或正極電極材料的原料配成稀漿, 在涂布機上涂在集流體的兩面,烘干,通過對輥、分切、制片,制成電極。
[0009] 制備所述的負極電極材料的原料包括:石墨、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
[0010] 制備所述的正極的電極材料的原料包括:活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
[0011] 鋰離子電池理論上要求正極容量等于負極容量,電池性能才能正常;現(xiàn)行正負 極集流體表面是平整的,電極材料涂布在集流體的兩面,容量不能相互補充,兩面容量獨 立,在正負極總?cè)萘肯嗟葧r,如果正極某一面容量大于對應(yīng)的負極面容量,電池就會出現(xiàn) 性能異常(比如正極總?cè)萘渴莑OOmAh,每面為50mAh ;負極兩面總?cè)萘渴莑OOmAh,其中一 面40mAh,另一面60mAh,那么40mAh的一面容量不足,造成電池性能不良,而60mAh多出的 10mAh是無用的)。
[0012] 本發(fā)明提供的帶納米孔的集流體就可以很好地解決這個問題,電極材料涂布在集 流體的兩面,如果正極是lOOmAh容量,負極總?cè)萘吭趌OOmAh就可滿足要求(一面是40mAh, 另一面是60mAh,總?cè)萘?lOOmAh就可以),可以極大的提升電池性能。
[0013] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點: 本發(fā)明的集流體上有納米孔,集流體兩面的容量可以相互補充,可以解決一面在容量 不足時,由另一面提供容量支持,保證整體容量平衡;同時在電池反復(fù)充放電過程中部分區(qū) 域性能惡化時,提供容量支持,提升電池使用壽命;并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)易于加工幾乎不增加生 產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖中,1-集流體,2-電極材料,3-納米孔。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的描述: 如圖1所示,一種電池用電極,由集流體1和涂覆在集流體1兩側(cè)的電極材料2構(gòu)成, 所述的集流體1上加工有貫穿集流體1的納米孔3。
[0017] 所述的集流體1為負極集流體或正極集流體。
[0018] 所述的納米孔3的直徑為100nm~500nm,集流體的孔隙率為35%~45%〇
[0019] 所述的電池用電極的制備方法,包括以下步驟: 51、 集流體的制備: S11、負極集流體制備:負極集流體采用電解銅箔,在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣 材料,這樣銅在吸附時就會在有納米絕緣材料的部分留下納米孔,形成有納米孔的銅箔; S22、正極集流體制備:正極集流體采用壓延鋁箔,在最后一次壓延時,在壓延滾筒上增 加納米柱,鋁箔上面就會留下納米孔,形成有納米孔的鋁箔; 52、 在得到的負極集流體和正極集流體的兩側(cè)分別涂覆電極材料。
[0020] 涂覆電極材料的操作為:將制備負極電極材料或正極電極材料的原料配成稀漿, 在涂布機上涂在集流體的兩面,烘干,通過對輥、分切、制片,制成電極。
[0021] 制備所述的負極電極材料的原料包括:石墨、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
[0022] 制備所述的正極的電極材料的原料包括:活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
[0023] 鋰離子電池理論上要求正極容量等于負極容量,電池性能才能正常;現(xiàn)行正負 極集流體表面是平整的,電極材料涂布在集流體的兩面,容量不能相互補充,兩面容量獨 立,在正負極總?cè)萘肯嗟葧r,如果正極某一面容量大于對應(yīng)的負極面容量,電池就會出現(xiàn) 性能異常(比如正極總?cè)萘渴莑OOmAh,每面為50mAh ;負極兩面總?cè)萘渴莑OOmAh,其中一 面40mAh,另一面60mAh,那么40mAh的一面容量不足,造成電池性能不良,而60mAh多出的 10mAh是無用的)。
[0024] 本發(fā)明提供的帶納米孔的集流體就可以很好地解決這個問題,電極材料涂布在集 流體的兩面,集流體上有納米孔,集流體兩面的容量可以相互補充,可以解決一面在容量不 足時,由另一面提供容量支持,保證整體容量平衡;如果正極是l〇〇mAh容量,負極總?cè)萘吭?lOOmAh就可滿足要求(一面是40mAh,另一面是60mAh,總?cè)萘?lOOmAh就可以),可以極大 的提升電池性能。同時在電池反復(fù)充放電過程中部分區(qū)域性能惡化時,集流體上的納米孔 能夠提供容量支持,提升電池使用壽命。
[0025] 以下通過實驗對本發(fā)明的有益效果進行進一步的描述: 1. 電極材料型號:
【主權(quán)項】
1. 一種電池用電極,其特征在于:由集流體(1)和涂覆在集流體(1)兩側(cè)的電極材料 (2)構(gòu)成,所述的集流體(1)上加工有貫穿集流體(1)的納米孔(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池用電極,其特征在于:所述的集流體(1)為負極集 流體或正極集流體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池用電極,其特征在于:所述的納米孔(3)的直徑為 IOOnm~500nm,集流體的孔隙率為35%~45%。
4. 如權(quán)利要求1~3中任意一項所述的一種電池用電極的制備方法,其特征在于:包 括以下步驟: 51、 集流體的制備: S11、負極集流體制備:負極集流體采用電解銅箔,在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣 材料,這樣銅在吸附時就會在有納米絕緣材料的部分留下納米孔,形成有納米孔的銅箔; S22、正極集流體制備:正極集流體采用壓延鋁箔,在最后一次壓延時,在壓延滾筒上增 加納米柱,鋁箔上面就會留下納米孔,形成有納米孔的鋁箔; 52、 在得到的負極集流體和正極集流體的兩側(cè)分別涂覆電極材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池用電極的制備方法,其特征在于:涂覆電極材料的 操作為:將制備負極電極材料或正極電極材料的原料配成稀漿,在涂布機上涂在集流體的 兩面,烘干,通過對輥、分切、制片,制成電極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池用電極的制備方法,其特征在于:制備所述的負極 電極材料的原料包括:石墨、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池用電極的制備方法,其特征在于:制備所述的正極 的電極材料的原料包括:活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池用電極,由集流體(1)和涂覆在集流體(1)兩側(cè)的電極材料(2)構(gòu)成,所述的集流體(1)上加工有貫穿集流體(1)的納米孔(3);還公開了該電極的制備方法,包括以下步驟:S1、集流體的制備:S11、負極集流體制備:負極集流體采用電解銅箔,在銅吸附柱的滾筒上增加納米絕緣材料;S22、正極集流體制備:正極集流體采用壓延鋁箔,在最后一次壓延時,在壓延滾筒上增加納米柱;S2、在得到的負極集流體和正極集流體的兩側(cè)分別涂覆電極材料。本發(fā)明的有益效果是:集流體上有納米孔,集流體兩面的容量可以相互補充,保證整體容量平衡;同時在電池反復(fù)充放電過程中部分區(qū)域性能惡化時,提供容量支持,提升電池壽命。
【IPC分類】B82Y40-00, H01M4-04, H01M4-80, H01M4-66, B82Y30-00
【公開號】CN104835967
【申請?zhí)枴緾N201510236963
【發(fā)明人】張建偉
【申請人】東莞市格能電子科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月11日
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