[實用新型]一種新型柔性電極片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721262551.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN207381477U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓建濤;別傳玉;林亞慶;王洪生;鄭峻;黃曉宏
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢新能源研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/36;H01M4/64;H01M4/62;H01M4/583;H01M4/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 徐楊松

本實用新型涉及一種新型柔性電極片，包括集流體、導(dǎo)電薄膜和多層電極材料層，所述多層電極材料層設(shè)置在所述導(dǎo)電薄膜的頂端，所述集流體固定設(shè)置在所述導(dǎo)電薄膜的底端；所述多層電極材料層包括上電極材料層和下電極材料層，所述上電極材料層設(shè)置在所述下電極材料層的上方；在所述上電極材料層與所述下電極材料層之間貼覆設(shè)有下包覆層，在所述上電極材料層的外側(cè)表面貼覆設(shè)有上包覆層；所述上包覆層和所述下包覆層均為硫碳涂覆層。本實用新型的有益效果是：通過將多層電極材料層和上包覆層、下包覆層逐層疊加，形成類似漢堡結(jié)構(gòu)的電極片，從而實現(xiàn)大尺度的包覆，簡化工藝流程，提高電池的電化學(xué)性能參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及柔性電極片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型柔性電極片。

背景技術(shù)

包覆法是指在材料表面包覆一層新物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，形成一種具有“核-殼”結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。近些年，為了提高電化學(xué)性能，人們通常需要對現(xiàn)有合成電極材料進(jìn)行包覆處理，以滿足電池在充放電過程中實現(xiàn)長壽命、耐高低溫、可大倍率充放電、安全等特性。如：中國專利201110328000.0，采用懸浮液包覆法制備出一種表面具有氧化鋁包覆層的納米鈦酸鋰復(fù)合材料，它改變鈦酸鋰活性材料表面物理和化學(xué)特性，使其在過電位的情況下也不會與電解液發(fā)生反應(yīng)，有效改善了鈦酸鋰體系電池脹氣問題，電池的容量和循環(huán)性能得到了有效的保證；中國專利CN201610676971.7，采用CVD低溫制備出碳包覆磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)，提升了該材料的導(dǎo)電性能，進(jìn)而改善了材料的容量、倍率和低溫性能；中國專利201710042113.1，采用液相包覆和浸沒沉淀法將聚合物均勻包覆在石墨表面后，碳化，得到一款比表面積小、首周充放電效率高、循環(huán)壽命長的負(fù)極材料?？梢?，包覆可以改善電池的電化學(xué)性能，但是傳統(tǒng)的包覆針對單顆粒進(jìn)行的，如何實現(xiàn)大尺度的包覆確未能實現(xiàn)。

柔性電池是電池領(lǐng)域新興的研究方向，如何獲得柔性可彎折的電極材料是關(guān)鍵，當(dāng)前主要通過制備柔性集流體取代傳統(tǒng)銅箔和鋁箔，并將活性材料與集流體進(jìn)行一體化設(shè)計，來獲得柔性電池，其主要解決的問題在于處理集流體的柔性化上，但在實際應(yīng)用中，我們又希望盡可能的提高電池的能量密度，這就要求正負(fù)極的活性物質(zhì)的載量必須增加，然而依靠傳統(tǒng)涂覆或者原位生長方式，在載量增加后，折疊或者拉伸都很容易導(dǎo)致活性材料的破裂甚至脫落。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有電極片柔性化程度不高、包覆程度不高的缺陷，提供一種新型柔性電極片。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種新型柔性電極片，包括集流體、導(dǎo)電薄膜和多層電極材料層，所述多層電極材料層設(shè)置在所述導(dǎo)電薄膜的頂端，所述集流體固定設(shè)置在所述導(dǎo)電薄膜的底端；所述多層電極材料層包括上電極材料層和下電極材料層，所述上電極材料層設(shè)置在所述下電極材料層的上方；在所述上電極材料層與所述下電極材料層之間貼覆設(shè)有下包覆層，在所述上電極材料層的外側(cè)表面貼覆設(shè)有上包覆層；所述上包覆層和所述下包覆層均為硫碳涂覆層。

本實用新型的有益效果是：通過將多層電極材料層和上包覆層、下包覆層逐層疊加，形成類似漢堡結(jié)構(gòu)的電極片，從而實現(xiàn)大尺度的包覆，簡化工藝流程，提高電池的電化學(xué)性能參數(shù)；另外上包覆層和下包覆層均采用硫碳涂覆層，其中上包覆層起到阻擋的作用，阻擋下包覆層中的硫流失，使由此電極片制成的電池具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，改善電極片的結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步：所述上包覆層的硫碳質(zhì)量比小于所述下包覆層的硫碳質(zhì)量比。

上述進(jìn)一步方案的有益效果是：上包覆層中的較多碳對本層及下包覆層中的硫起到了約束作用，阻擋碳單質(zhì)還原生成的多硫化物溶于電解液，達(dá)到改善電池電極片結(jié)構(gòu)的目的，使得電池既具有較高的能量密度，又具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

進(jìn)一步：在所述上電極材料層和所述下電極材料層內(nèi)均摻設(shè)有纖維體，所述纖維體與所述上電極材料層或者所述下電極材料層均勻混合；所述纖維體為PP短纖維。