[發(fā)明專利]二次電池及其制備方法與包含其的用電裝置

在審

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• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110323483A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 郭偉
• 申請（專利權）人: 北京國能電池科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/05
• 分類號: H01M10/05;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發(fā)明提供了一種二次電池及其制備方法與包含其的用電裝置，涉及儲能器件領域，該二次電池包括疊層設置的隔膜/正極復合結構與隔膜/負極復合結構，隔膜/正極復合結構和隔膜/負極復合結構之間填充有電解質；隔膜/正極復合結構包括隔膜和設置于隔膜一個表面的正極材料層；隔膜/負極復合結構包括隔膜和設置于隔膜一個表面的負極材料層，以緩解現有技術的二次電池能量密度低的技術問題，達到提高二次電池能量密度的技術效果。

技術領域

本發(fā)明涉及儲能器件領域，尤其是涉及一種二次電池及其制備方法與包含其的用電裝置。

背景技術

二次電池，又稱可充電電池，例如鋰電池電池，是新一代的儲能電源，隨著可充電電池技術的不斷更新和發(fā)展，目前可充電電池已廣泛應用生活中的各個領域中，尤其是在新能源汽車、電網儲能、特種車以及通信基站等領域有很大的應用前景。

可充電電池的結構一般包括依次疊層設置的正電極、有機電解液、隔膜以及負電極。為了滿足二次電池大功率、大電流和高電壓的需求，目前的二次電池的結構一般為：負電極、隔膜、正電極、隔膜、負電極、隔膜、正電極、隔膜、……、負電極組成，正電極、隔膜與負電極之間設有電解液。其中正電極和負電極分別包括集流體和涂覆在集流體表面的正極活性材料或負極活性材料，集流體一般為鋁箔或銅箔，主要作用為用于傳輸載流子。在每個二次電池的電芯單元中就有兩層集流體(分別為正極集流體和負極集流體)，集流體的重量占據總的二次電池重量的10－20％，隨著二次電池中正電極和負電極設置層數的增加，這部分的重量也隨之增大。

在評價二次電池的電性能指標時，能量密度是一個重要的參考指標。以電動汽車為例，又輕容量又大的電池才能滿足電動汽車的要求，搭載同樣重量的電池，能量密度越高車才會跑得越遠。因此，如何提高二次電池的能量密度成為目前二次電池的研究熱點。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種二次電池，本發(fā)明的第二目的在于提供一種二次電池的制備方法，以緩解現有技術的二次電池能量密度低的技術問題。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種用電裝置，該用電裝置包含上述二次電池。

為了實現本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種二次電池，包括疊層設置的隔膜/正極復合結構與隔膜/負極復合結構，所述隔膜/正極復合結構和所述隔膜/負極復合結構之間填充有電解質；

所述隔膜/正極復合結構包括隔膜和設置于所述隔膜一個表面的正極材料層；所述隔膜/負極復合結構包括隔膜和設置于所述隔膜一個表面的負極材料層。

進一步的，所述隔膜/正極復合結構與所述隔膜/負極復合結構依次疊層交替設置，所述隔膜/正極復合結構的層數或所述隔膜/負極復合結構的層數分別為選自2～1000之間的自然數。

進一步的，所述隔膜與所述正極材料層之間設有多孔網狀結構的導電涂層。

進一步的，所述導電涂層中的孔隙為納米級孔隙或微米級孔隙。

進一步的，所述導電涂層包括導電劑，所述導電劑選自導電炭黑、導電碳球、導電石墨、碳納米管、碳纖維或石墨烯中的任一種或至少兩種的組合。

一種二次電池的制備方法，對隔膜/正極復合結構與隔膜/負極復合結構進行組裝，并將電解質填充于所述隔膜/正極復合結構和所述隔膜/負極復合結構之間，然后對隔膜/正極復合結構、隔膜/負極復合結構和電解質進行封裝得到所述二次電池。

進一步的，先分別制備隔膜/正極復合結構與隔膜/負極復合結構，然后再對隔膜/正極復合結構與隔膜/負極復合結構進行封裝。

進一步的，在所述隔膜的一個表面制備正極材料層和任選的多孔網狀結構的導電涂層；其中，任選的導電涂層位于所述隔膜與所述正極材料層之間；