[發(fā)明專利]用于提高電池性能的具有支架結(jié)構(gòu)的復(fù)合層和保護層的電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910016479.0
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN111416103B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李翔;王斌;邵穎
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/13;H01M4/34;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉繼富;王春偉

1.一種用于電池的電極，包括：

集電器，所述集電器具有第一表面；

復(fù)合層，所述復(fù)合層設(shè)置在所述集電器的第一表面上的第一區(qū)域中，所述第一表面為平面，所述復(fù)合層包括具有支架結(jié)構(gòu)的第一材料和與所述支架結(jié)構(gòu)混合的第二材料，其中所述第二材料包括用于所述電池的電化學(xué)活性材料，所述第一材料的孔隙率在30％至85％的范圍內(nèi)；

絕緣層，所述絕緣層設(shè)置在圍繞所述集電器的第一表面上的第一區(qū)域的第二區(qū)域中；以及

保護層，所述保護層覆蓋所述集電器的第一表面上的所述復(fù)合層和所述絕緣層；

所述復(fù)合層具有10μm至200μm范圍內(nèi)的厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述電極是所述電池的陽極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述第一材料的離子電導(dǎo)率在10^-2S/cm至10^-8S/cm的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述絕緣層的寬度在0.5mm至10mm的范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述絕緣層的厚度在5μm至60μm的范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述絕緣層包括電阻率在10¹⁰Ω·m至10²²Ω·m范圍內(nèi)的材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述保護層具有低于5％的孔隙率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述保護層具有小于1μm的孔徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述保護層的厚度在0.1μm至30μm的范圍內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其中所述保護層包括離子電導(dǎo)率在10^-2S/cm至10^-8S/cm的范圍內(nèi)的材料。

11.一種電池，包括：

雙面陽極，所述雙面陽極包括陽極集電器，所述陽極集電器具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，其中所述第一表面和所述第二表面中的每一個還包括：

復(fù)合層，所述復(fù)合層設(shè)置在所述陽極集電器的相應(yīng)表面上的第一區(qū)域中，所述第一表面為平面，所述復(fù)合層包括具有支架結(jié)構(gòu)的第一材料和與所述支架結(jié)構(gòu)混合的第二材料，其中所述第二材料包括用于所述電池的電化學(xué)活性材料，所述第一材料的孔隙率在30％至85％的范圍內(nèi)；

絕緣層，所述絕緣層設(shè)置在圍繞所述陽極集電器的相應(yīng)表面上的第一區(qū)域的第二區(qū)域中；和

保護層，所述保護層覆蓋在所述陽極集電器的相應(yīng)表面上的所述復(fù)合層和所述絕緣層；

第一單面陰極，所述第一單面陰極包括涂覆在第一陰極集電器的一側(cè)上的第一陰極活性材料；

第一隔膜，所述第一隔膜設(shè)置在所述第一陰極集電器的一側(cè)上的所述第一陰極活性材料和所述陽極集電器的第一表面上的所述保護層之間；

第二單面陰極，所述第二單面陰極包括涂覆在第二陰極集電器的一側(cè)上的第二陰極活性材料；以及

第二隔膜，所述第二隔膜設(shè)置在所述第二陰極集電器的一側(cè)上的所述第二陰極活性材料和所述陽極集電器的第二表面上的所述保護層之間；

所述復(fù)合層具有10μm至200μm范圍內(nèi)的厚度。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池，其中所述絕緣層的寬度在0.5mm至10mm的范圍內(nèi)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池，其中所述絕緣層的厚度在5μm至60μm的范圍內(nèi)。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池，其中所述保護層具有低于5％的孔隙率。