【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种复合负极集流体及电池。
技术介绍
1、新能源汽车要求长续航和轻量化,这对动力电芯的能量密度提出了更高要求。以高电压层状过渡金属氧化物做正极、石墨做负极的锂离子电池,其质量能量密度理论极限约为300wh/kg;引入硅基负极,则能量密度理论上限约可提升至400wh/kg;要想进一步提高能量密度,须采用金属锂做负极,金属锂负极克容量约为石墨的10倍,锂金属电池能量密度的理论上限可达500wh/kg;电池更是省去了负极活性材料,在将电池能量密度提升到极限的同时还减少电池生产成本,是一种理想的高能量密度体系。
2、但是,以锂离子电池中无负极电池的电池负极为例,负极集流体为锂载体,锂在负极集流体上容易沉积不均匀,形成锂枝晶,锂枝晶生长到一定程度,一方面会造成电池内部短路,引发安全问题;另一方面循环过程中锂枝晶容易粉化,形成死锂,造成电池容量损失。
技术实现思路
1、本申请提供了一种复合负极集流体及电池,能够使正极离子在负极集流体上沉积的更均匀,并减少死锂,提高制成的电池性能。
2、具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:
3、本申请的一方面提供了一种用于无负极电池的复合负极集流体,包括
4、负极集流体,所述负极集流体的至少一个表面设有第一涂覆膜,所述第一涂覆膜具有多孔结构。
5、可选的,所述第一涂覆膜为绝缘膜。
6、可选的,所述第一涂覆膜包括聚酰亚胺膜、芳纶膜和氧化铝膜中的至少一种或至
7、可选的,制成所述第一涂覆膜的第一浆料包括芳纶、聚酰亚胺和氧化铝中的任意两种,其中一种绝缘材料与另一种绝缘材料的质量比例为1:(1~2.5)。
8、可选的,所述第一涂覆膜的厚度为1-10um。
9、可选的,所述第一涂覆膜与所述负极集流体之间还设有第二涂覆膜,所述第二涂覆膜用于供正极活性物质的离子通过,所述第二涂覆膜为聚合物膜。
10、可选的,所述第二涂覆膜的厚度小于所述第一涂覆膜的厚度。
11、可选的,所述第二涂覆膜的厚度为1-5um。
12、本申请的另一方面提供了一种电池,包括:
13、电池正极和电池负极;
14、所述电池负极包括上述任一项所述的复合负极集流体。
15、本申请提供的一种复合负极集流体及电池,表面具有微观多孔状结构的第一涂覆膜。锂离子在沉积的过程中,利用第一涂覆膜的多孔结构对锂离子产生的引流作用,使得锂离子较均匀的从不同的孔状结构中穿过,并沉积在负极集流体表面。本申请能够使锂在负极集流体的表面沉积更均匀,从而减少锂枝晶的生成,提高利用本申请的复合负极集流体制成的电池性能。进一步的第一涂覆膜与负极集流体之间是通过涂层的分子间作用力结合,能够将形成的沉积锂压合在第一涂覆膜与负极集流体之间,从而抑制沉积锂转化为死锂,进而本申请还能够提升电池容量和电池循环性能。
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1.一种用于无负极电池的复合负极集流体,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜包括聚酰亚胺膜、芳纶膜和氧化铝膜中的至少一种或至少两种形成的复合膜。
3.如权利要求2所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜包括聚酰亚胺膜、芳纶膜和氧化铝膜中的任意两种。
4.如权利要求3所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜的厚度为1-10um。
5.如权利要求1至4任一项所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜与所述负极集流体之间还设有第二涂覆膜,所述第二涂覆膜用于供正极活性物质的离子通过,所述第二涂覆膜为聚合物膜。
6.如权利要求5所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第二涂覆膜的厚度小于所述第一涂覆膜的厚度。
7.如权利要求5所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第二涂覆膜的厚度为1-5um。
8.一种电池,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种用于无负极电池的复合负极集流体,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜包括聚酰亚胺膜、芳纶膜和氧化铝膜中的至少一种或至少两种形成的复合膜。
3.如权利要求2所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜包括聚酰亚胺膜、芳纶膜和氧化铝膜中的任意两种。
4.如权利要求3所述的复合负极集流体,其特征在于,所述第一涂覆膜的厚度为1-10um。
【专利技术属性】
技术研发人员:杨红,
申请(专利权)人:利信江苏能源科技有限责任公司,
类型:新型
国别省市:
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