【技術實現步驟摘要】
本技術涉及電池極片,具體地,涉及一種電池極片、電芯和鋰離子電池。
技術介紹
1、鋰離子電池因其高電壓、大比能量、長壽命以及環保安全等顯著優勢,在眾多領域得到了廣泛應用,包括但不限于我們日常使用的手機、數碼相機、筆記本電腦以及電動工具,還包括便捷的小型電器、電動汽車和儲能系統。
2、隨著科技的飛速進步,對于鋰離子電池的性能要求也愈發嚴格,其中能量密度尤為關鍵。因此,提高鋰離子電池的能量密度已成為國內外鋰電行業的研究焦點。
3、為了提升鋰離子電芯的能量密度,當前有多種方法被探索和實踐,例如減少鋰離子電極集流體和隔膜的厚度,以及引入能量密度更高的硅基陽極等。值得一提的是,增加鋰離子電池的電極厚度同樣是一種有效的方法。通過增加電極厚度,我們可以減少電池內部電芯的層數,進而降低集流體和隔膜的空間占用,從而為活性物質提供更多的空間。這樣,單位面積電極表面能夠擔載更多的活性物質,從而提高鋰離子電池的比能量。
4、然而,厚電極在提高電芯能量密度的同時,也帶來了動力學性能下降的問題。目前,業界常通過在極片上打孔來提升其動力學性能。但這種方法存在缺陷,即打孔后的極片在循環后期電解液消耗完后,會形成離子斷路,從而導致電芯性能下降。因此,如何在增加電極厚度的同時,保持甚至提升動力學性能,仍然是當前亟待解決的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本技術提供一種電池極片、電芯和鋰離子電池。
2、本技術公開的一種電池極片,包括集流體和活性物質層,活性物質層
3、根據本技術的一實施方式,孔的直徑φ為0.05~0.2mm,孔的深度h為15~35um。
4、根據本技術的一實施方式,孔呈矩形陣列分布。
5、根據本技術的一實施方式,相鄰兩個孔的孔間距d為0.5~2.5mm。
6、根據本技術的一實施方式,固態電解質的填充占比為90~100%。
7、根據本技術的一實施方式,填充占比的計算公式為:p=v1÷v2,其中v1為孔的體積,v2為固態電解質的填充體積。
8、根據本技術的一實施方式,固態電解質為磷酸鋁鈦鋰(latp)、鋰鑭鋯氧(llzo)、鈦酸鑭鋰(llto)、氧化鋰(li2o)、硫化鋰(li2s)、磷酸鈦鋁鋰(lialpo4)、磷酸鐵鋰(lifepo4)或聚氧化乙烯(peo)。
9、根據本技術的一實施方式,電池極片為負極極片。
10、本技術公開的一種電芯,包括如上述的電池極片,還包括正極極片和隔膜,正極極片、隔膜與電池極片依序疊設后卷繞形成電芯。
11、本技術公開的一種鋰離子電池,包括如上述的電芯,電芯封裝于外殼中,外殼中注有電解液。
12、與現有技術相比,本技術的一種電池極片、電芯和鋰離子電池具有以下優點:
13、本技術的電池極片通過在孔內填充固態電解質,在電池循環后期固態電解質不會被消耗,以此改善電池極片的離子傳輸通道斷路問題,同時還能減少電解液的使用量。另外,由于采用固態電解質進行填充,其離子電導受溫度影響小,從而提高鋰離子電池在低溫下的充電能力。
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1.一種電池極片,其特征在于,包括集流體(1)和活性物質層(2),所述活性物質層(2)涂覆于所述集流體(1)的一面或兩面上;其中,所以活性物質層(2)的表面設置若干個孔(3),所述若干個孔(3)內填充固態電解質(4)。
2.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述孔(3)的直徑Φ為0.05~0.2mm,所述孔(3)的深度h為15~35um。
3.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述孔(3)呈矩形陣列分布。
4.根據權利要求3所述的電池極片,其特征在于,相鄰兩個所述孔(3)的孔(3)間距d為0.5~2.5mm。
5.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述固態電解質(4)的填充占比為90~100%。
6.根據權利要求5所述的電池極片,其特征在于,所述填充占比的計算公式為:p=V1÷V2,其中V1為所述孔(3)的體積,V2為所述固態電解質(4)的填充體積。
7.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述固態電解質(4)為磷酸鋁鈦鋰(LATP)、鋰鑭鋯氧(LLZO)、鈦酸鑭鋰(LLTO)、
8.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述電池極片為負極極片。
9.一種電芯,其特征在于,包括如權利要求1至8任一所述的電池極片,還包括正極極片和隔膜,所述正極極片、所述隔膜與所述電池極片依序疊設后卷繞形成所述電芯。
10.一種鋰離子電池,其特征在于,包括權利要求9所述的電芯,所述電芯封裝于外殼中,所述外殼中注有電解液。
...【技術特征摘要】
1.一種電池極片,其特征在于,包括集流體(1)和活性物質層(2),所述活性物質層(2)涂覆于所述集流體(1)的一面或兩面上;其中,所以活性物質層(2)的表面設置若干個孔(3),所述若干個孔(3)內填充固態電解質(4)。
2.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述孔(3)的直徑φ為0.05~0.2mm,所述孔(3)的深度h為15~35um。
3.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述孔(3)呈矩形陣列分布。
4.根據權利要求3所述的電池極片,其特征在于,相鄰兩個所述孔(3)的孔(3)間距d為0.5~2.5mm。
5.根據權利要求1所述的電池極片,其特征在于,所述固態電解質(4)的填充占比為90~100%。
6.根據權利要求5所述的電池極片,其特征在于,所述填充...
【專利技術屬性】
技術研發人員:梁文聰,吳聲本,
申請(專利權)人:浙江鋰威能源科技有限公司,
類型:新型
國別省市:
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