[實用新型]一種快充石墨負極極片及采用該極片的鋰離子電池電芯

有效

• 申請號: 202220549257.2
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN216389433U
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊納川;滿金芝
• 申請（專利權）人: 廣州巨灣技研有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭秋松

本實用新型公開了一種快充石墨負極極片及采用該極片的鋰離子電池電芯，該負極極片包括集流體和設置在集流體上的活性材料層，集流體包括集流體基體和集流體陣列，集流體陣列設置在集流體基體上，集流體陣列采用連續且規則的凹凸結構，多個凸起沿極片長度方向上連續排列，相鄰凸包的凸起方向相同，相鄰凸起的凹陷部分填充活性材料層；活性材料層包括硬碳層和軟碳層，硬碳層與集流體陣列連接，并填充集流體陣列中相鄰凸起的凹陷部分，軟碳層設置有斜坡結構包裹硬碳層；軟碳層設有連續且規則的凹凸結構，多個凸起沿極片長度方向上連續排列，相鄰凸包的凸起方向相同。本實用新型能增加集流體與活性材料的接觸面積，大幅提升過流能力，提高快充性能。

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種快充石墨負極極片。

背景技術

負極作為新能源汽車動力電池的核心結構之一，對新能源汽車的最終性能起著至關重要的作用，因此高性能負極結構的研究成為當前鋰離子動力電池最為活躍的板塊之一，現今新能源汽車對電池的要求不僅是快充或者高能量密度，而是既要快充又要高能量密度，因此對負極結構的綜合性能提出了較高的要求。

負極主要結構包括集流體以及設置在集流體上的負極活性材料層，但目前的這個結構存在著負極活性材料層分布不均勻，承載活性材料的量有限。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本實用新型提供一種快充石墨負極極片，采用了具有凹凸結構的集流體和軟碳層，增加集流體與活性材料層的接觸面積，在同等投影面積的情況下大幅提升過流能力，使得快充性能得到提高。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種快充石墨負極極片，包括：集流體和設置在集流體上的活性材料層；

所述集流體包括集流體基體和集流體陣列，所述集流體陣列設置在集流體基體上，所述集流體陣列采用連續且規則的凹凸結構，多個凸起沿極片長度方向上連續排列，相鄰凸包的凸起方向相同，相鄰凸起的凹陷部分填充活性材料；

所述活性材料層包括硬碳層和軟碳層，所述硬碳層與集流體陣列連接，所述硬碳層填充集流體陣列中相鄰凸起的凹陷部分，軟碳層設置有斜坡結構，包裹硬碳層；

所述軟碳層設有連續且規則的凹凸結構，多個凸起沿極片長度方向上連續排列，相鄰凸包的凸起方向相同。

作為優選的技術方案，所述集流體陣列的凹凸結構采用孔隙結構為等邊三角形、等腰三角形或波浪形中的任意一種結構。

作為優選的技術方案，所述集流體陣列凹凸結構的高度為6-10μm，寬度為7-12μm，集流體基體的高度為6-10μm。

作為優選的技術方案，所述集流體基體和集流體陣列的材料采用銅材料。

作為優選的技術方案，所述集流體陣列的凹凸結構上涂覆有導電劑。

作為優選的技術方案，所述軟碳層的凹凸結構采用孔隙結構為等邊三角形、等腰三角形或波浪形中的任意一種結構。

作為優選的技術方案，所述硬碳層的高度為90-100μm，所述軟碳層高度為15μm。

作為優選的技術方案，所述軟碳層上還設有一層腈類化合物有機層。

作為優選的技術方案，所述腈類化合物有機層呈點狀分布在軟碳層上。

本實用新型還提供一種鋰離子電池電芯，設有上述快充石墨負極極片，還包括正極極片和隔膜，所述快充石墨負極極片、隔膜和正極極片依次層疊組合成疊片式電池。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：