[實用新型]一種雙極集流體電池

有效

• 申請號: 202022663612.2
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN214848699U
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 廖湘標;宋清泉;傅振軒;陳曦
• 申請（專利權）人: 廖湘標
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市沈合專利代理事務所(特殊普通合伙) 44373
• 代理人: 沈祖鋒

本實用新型公開了一種雙極集流體電池，包括疊層或卷繞設置的在雙極集流體一側表面的正極材料層、所述雙極集流體、在所述雙極集流體另一側表面的負極材料層以及隔膜的復合結構；所述雙極集流體包括絕緣阻燃薄膜、正極導電層以及負極導電層；所述絕緣阻燃薄膜靠近所述正極材料層一側為所述正極導電層，所述絕緣阻燃薄膜靠近所述負極材料層一側為負極導電層；如此，一方面由于雙極集流體質量小，電池的能量密度得以提高；另一方面，由于雙極集流體中包括高溫穩定絕緣阻燃薄膜，使得電池在熱失控的情況下也可以保證其安全性。

技術領域

本實用新型涉及儲能器件技術領域，尤其涉及一種雙極集流體電池。

背景技術

鋰離子電池是近10年來發展起來的一種新型電池，是目前比能量最高的一種便攜式化學電源，它具有電壓高、比能量大、放電電壓平穩、低溫性能好、安全性能高以及貯存時間和工作壽命長等優點。

目前，鋰離子電池的結構一般為：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質。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)，集流體的重量占據二次電池電芯總重量的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，如何降低集流體的重量，同時提高電池的比能量密度成為二次電池的研究重點。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實施例提供了一種雙極集流體電池，在提高電池熱失控情況的安全性的同時提高了電池的比能量密度。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

第一方面，本實用新型實施例提供了一種雙極集流體電池，其特征在于，包括疊層或卷繞設置的在雙極集流體一側表面的正極材料層、所述雙極集流體、在所述雙極集流體另一側表面的負極材料層以及隔膜的復合結構；所述雙極集流體包括絕緣阻燃薄膜、正極導電層以及負極導電層；所述絕緣阻燃薄膜靠近所述正極材料層一側為所述正極導電層，所述絕緣阻燃薄膜靠近所述負極材料層一側為負極導電層。

其中，所述正極導電層和所述負極導電層的電導率大于20S/cm。

其中，所述正極導電層和所述負極導電層為金屬、合金、碳或導電聚合物中的任一種或至少兩種的組合。

其中，所述正極導電層和所述負極導電層表面包括呈規則排列的弧形、蛇形、Y形、鋸齒形結構或無規則結構。

其中，所述絕緣阻燃薄膜包括PET、PP、PE、PI的至少之一。

其中，所述絕緣阻燃薄膜還包括阻燃劑，所述阻燃劑為磷酸酯類、碳酸酯類、磷腈類至少之一。

其中，所述絕緣阻燃薄膜包括主體、第一焊印區和第二焊印區；所述正極導電層與所述第一焊印區以及所述主體重疊，所述負極導電層與所述第二焊印區以及所述主體重疊。

其中，所述雙極集流體電池還包括焊接在所述第一焊印區的正極耳和焊接在所述第二焊印區的負極耳。

本實用新型實施例提供的一種雙極集流體電池，包括疊層或卷繞設置的在雙極集流體一側表面的正極材料層、所述雙極集流體、在所述雙極集流體另一側表面的負極材料層以及隔膜的復合結構；所述雙極集流體包括絕緣阻燃薄膜、正極導電層以及負極導電層；所述絕緣阻燃薄膜靠近所述正極材料層一側為所述正極導電層，所述絕緣阻燃薄膜靠近所述負極材料層一側為負極導電層；如此，一方面由于雙極集流體質量小，電池的能量密度得以提高；另一方面，由于雙極集流體中包括高溫穩定絕緣阻燃薄膜，使得電池在熱失控的情況下也可以保證其安全性。

附圖說明：

圖1為本實用新型一實施例提供的雙極集流體電池的結構示意圖；