[發明專利]鋰電池的電極結構

有效

• 申請號: 201210553893.3
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103872286A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 朱文彬;劉達人;陳振崇;陳立群;曾詩存;溫恕恒;楊長榮
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明內容是有關于一種鋰電池的電極結構，且特別是有關于一種具有能量活物層及功率活物層的鋰電池的電極結構。

背景技術

隨著油價持續高漲與節能減碳的考慮，電動車逐漸成為市場的新寵兒，其中包含油電混合車(含插電式)與純電動車。純電動車動力系統主要藉由電池模塊性質、電源單元控制及馬達傳輸等三大元件組合而成，而其中車用電池為電動車主要核心動力來源。換句話說，一臺電動車效能優劣緊系于電池性能的優劣上。

目前，鋰電池常用于車用電池中，因此，相關業者均致力于研究以提高鋰電池的能量密度、功率密度、安全性與壽命等要求，并致力于降低成本，進而提高車用電池的效能及壽命。

發明內容

本發明內容有關于一種鋰電池的電極結構。鋰電池的電極結構包括由至少一能量活物層及至少一功率活物層構成的多層結構，其中能量活物層的第一含鋰化合物搭配功率活物層的第二含鋰化合物的高鋰離子傳輸效能的特性，使得鋰電池的電極結構可以進行高功率放電，同時尚可延長鋰電池的電極結構的循環壽命。

根據本發明內容的一實施例，提出一種鋰電池的電極結構。鋰電池的電極結構包括一集電體、至少一能量活物層以及至少一功率活物層，能量活物層和功率活物層形成于集電體上。能量活物層包括一第一含鋰化合物和多個第一導電粒子，功率活物層包括一第二含鋰化合物和多個第二導電粒子。第一含鋰化合物和第二含鋰化合物為含鋰復合過渡金屬氧化物，第一含鋰化合物的組成包括鎳、鈷及錳的至少其中之一，第二含鋰化合物的組成包括鎳、鈷及錳的至少其中之一。第二含鋰化合物的鋰離子擴散系數(lithium?ion?diffusion?coefficient)大于第一含鋰化合物的鋰離子擴散系數。第一含鋰化合物的單位克電容量(specific?capacity)大于第二含鋰化合物的單位克電容量。

為了對本發明內容的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1繪示本發明內容的第一實施例的鋰電池的電極結構的示意圖；

圖2繪示本發明內容的第二實施例的鋰電池的電極結構的示意圖；

圖3繪示本發明內容的第三實施例的鋰電池的電極結構的示意圖；

圖4繪示本發明內容的第四實施例的鋰電池的電極結構的示意圖；

圖5繪示本發明內容的第五實施例的鋰電池的電極結構的示意圖。

其中，附圖標記：

100、200、300、400、500：鋰電池的電極結構

110：集電體

110a：集電體的第一表面

110b：集電體的第二表面

120、120’、220、220’：能量活物層

130、130’、230、230’：功率活物層

T1、T2：厚度

具體實施方式

本發明內容的實施例中，鋰電池的電極結構包括由至少一能量活物層及至少一功率活物層構成的多層結構，其中能量活物層的第一含鋰化合物搭配功率活物層的第二含鋰化合物的高鋰離子傳輸效能的特性，使得鋰電池的電極結構可以進行高功率放電，同時尚可延長鋰電池的電極結構的循環壽命。以下參照所附圖式詳細敘述本發明內容的實施例。圖式中相同的標號用以標示相同或類似的部分。需注意的是，圖式已簡化以利清楚說明實施例的內容，實施例所提出的細部結構僅為舉例說明之用，并非對本發明內容欲保護的范圍做限縮。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對這些結構加以修飾或變化。