[實用新型]柔性鋰離子電極片及包含該電極片的電池

有效

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• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207116580U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 熊紅波;胡韜;解明
• 申請（專利權）人: 柔電（武漢）科技有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/136;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 胡建文

技術領域

本實用新型屬于電化學技術領域，具體涉及一種柔性鋰離子電極片及包含該電極片的電池。

背景技術

鋰離子電池是一種能量密度高、可靠性高、加工性能好和環(huán)保性能優(yōu)良的二次電池，已被廣泛應用于各類便攜式電子設備中?，F有的鋰離子電池包括相互疊加卷繞的正極片、隔膜、負極片和電解液，隔膜間隔于相鄰的正、負極片之間以將正負極片絕緣，同時用于保持電解液；正極片包括正極集流體及形成于該正極集流體表面的正極材料層；負極片包括負極集流體及形成于該負極集流體表面的負極材料層；鋰離子電池的正負極片一般根據電池尺寸采用卷繞或者堆疊方式，正負極片上的材料層連續(xù)分布在集流體上；其中，鋰離子電池中的集流體是用于匯集電流的結構，集流體的功用主要是將鋰離子電池中活性物質產生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出，因此，集流體應與活性物質充分接觸，并且內阻應盡可能小為佳?，F有的鋰離子電池中，集流體通常采用金屬薄片，如銅箔、鋁箔，然而，這些金屬薄片一般不能彎折和擠壓，不具有柔性，因此，使得鋰離子電池具有相當的硬度，不能接受由于外力而導致的變形。如果鋰離子電池有變形，將會破壞正負極片與隔膜間的界面，導致電池性能惡化，影響終端用戶的正常使用。同時，現有鋰離子電池通常含有電解液，且自放電率較高，容易造成漏液，安全性有待進一步提高。

隨著電子技術的快速發(fā)展，越來越多的電子設備正在向著輕薄化和柔性化的方向進行發(fā)展，例如三星和LG都推出了自家的柔性可折疊的屏幕，并且正在計劃推出可折疊的手機等產品，目前顯示組件和電路都可實現柔性和可折疊，目前最大的挑戰(zhàn)就是可以折疊的儲能電源產品，傳統的鋰離子電池、超級電容器等產品，不但體積笨重，而且還無法折疊，在體積變化過大時，甚至會導致正負極之間發(fā)生短路，引發(fā)熱失控，導致嚴重的安全問題。因此為了適應下一代柔性電子設備的發(fā)展，鋰離子電池的發(fā)展方向也應向著柔性、可折疊的方向進行發(fā)展。因此，研發(fā)一種可以彎折、擠壓，自放電率小，安全性高的柔性鋰離子電池，具有重要的現實意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種柔性鋰離子電極片，該電極片可以彎折、擠壓，自放電率小，安全性高。

為此，本實用新型實施例提供了一種柔性鋰離子電極片，包括至少一組極片基體，所述極片基體包括墊層和設置在墊層上的纖維體層，所述墊層和纖維體層均采用納米纖維材料，所述纖維體層內分散設置有若干活性物質顆粒和若干導電劑顆粒，所述活性物質顆粒和導電劑顆粒均通過納米纖維纏繞限位在纖維體層內。

優(yōu)選的，上述柔性鋰離子電極片包括多組極片基體，每組所述極片基體至少一側涂布有導電銀膠層，多組所述極片基體之間通過導電銀膠層疊加固定設置。

優(yōu)選的，所述柔性鋰離子電極片的厚度不超過2000微米。

優(yōu)選的，所述導電銀膠層的厚度為2～5微米。

優(yōu)選的，所述極片基體至少一側涂布有導電石墨涂覆層，所述導電石墨涂覆層為空心微球結構。

優(yōu)選的，所述導電石墨涂覆層的厚度不超過20微米。

另外，本實用新型還提供了包含上述柔性鋰離子電極片的電池，包括電極單元和外包裝，所述電極單元包括第一柔性電極片、第二柔性電極片以及隔膜，所述第一柔性電極片和第二柔性電極片為上述的柔性鋰離子電極片，所述第一柔性電極片和第二柔性電極片通過隔膜分隔；所述外包裝包裹所述電極單元。

進一步的，所述電極單元中第一柔性電極片、隔膜以及第二柔性電極片依次層疊設置。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

(1)本實用新型提供的這種柔性鋰離子電極片通過纖維體層作為活性物質和導電劑的支撐體，提高了電極片的柔韌性，能夠承受彎曲，拉伸和壓縮等受力形式，而且彎曲不會引起容量下降和電壓突變，不會造成電池內部結構破壞，以及不會造成安全隱患；同時通過墊層的設置降低電極片在制備過程中漿料的流失率，提高電極片的機械強度。

(2)本實用新型提供的這種柔性鋰離子電極片通過多組極片基體疊加布置，大大提高了電極片的面密度，進而可提高電池的能量密度。

(3)本實用新型提供的這種柔性鋰離子電極片通過在極片基體表面涂布的導電石墨涂覆層增加電極片與反應物質的接觸面積，提高電極片的導電性能。

(4)本實用新型提供的這種包含柔性鋰離子電極片的電池具有一定的柔性，能夠承受彎曲，拉伸和壓縮等受力形式，而且彎曲不會引起容量下降和電壓突變，不會造成電池內部結構破壞，能滿足柔性電子設備的要求，擴大了鋰離子電池的適用范圍。