System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 锂离子电池负极集流体基体及由其制备的锂离子电池负极极片和电池制造技术_技高网

锂离子电池负极集流体基体及由其制备的锂离子电池负极极片和电池制造技术

技术编号:43394808 阅读:7 留言:0更新日期:2024-11-19 18:10
本发明专利技术属于锂离子电池技术领域,具体涉及用于制备锂离子电池负极极片的负极集流体基体。本发明专利技术还涉及由所述负极集流体基体制备的锂离子电池负极极片以及包含所述负极极片的锂离子电池。本发明专利技术的负极集流体基体在边缘区域具有多孔结构,该边缘多孔结构能够有效避免负极极片边缘区域嵌锂速率过快,降低极片边缘区域与中间区域的温差,从而保证了锂离子电池负极极片的负极活性层在所述边缘区域具有充分粘附力,同时还降低了锂离子电池的内阻,减少了负极极片的边缘区域与中心区域的电流密度差,从而缓解了锂离子电池在大倍率充电情况下边缘析锂的问题,提高了电池效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及锂离子电池负极集流体基体。本专利技术还涉及由所述锂离子电池负极集流体基体制备的锂离子电池负极极片以及包含所述锂离子电池负极极片的锂离子电池。


技术介绍

1、近年来,由于出色的性价比,锂离子二次电池(简称锂离子电池或锂电池)的应用范围越来越广泛。随着锂离子二次电池的快速发展,人们对其充电速度、续航时间、安全性能的需求也越来越高。

2、传统的锂离子二次电池在连续快充后,容易出现负极边缘析锂现象,这不仅影响电池寿命,而且还限制了电池的快充能力。

3、采用传统的光面铜箔负极集流体基体,无法缓解在大倍率充电情况下边缘掉料的风险和边缘析锂的问题。例如,中国专利申请cn116936742a公开了一种低温磷酸铁锂电池及其极片,其中该低温磷酸铁锂电池负极极片采用的集流体为涂炭铜箔。所述涂炭铜箔提升了石墨与集流体基体间的附着能力,改善了电池低温放电性能。然而该专利申请并没有解决锂离子电池容易出现的边缘析锂问题。

4、研究表明,相比于光面铜箔,采用全多孔铜箔实现的电池效率较低,而且成本较高。


技术实现思路

1、专利技术目的

2、鉴于上述
技术介绍
部分中所描述的现有技术中存在的问题,本专利技术的目的之一在于提供用于锂离子电池负极极片的负极集流体基体。另外,本专利技术的另外的目的还在于提供由所述负极集流体基体制备的锂离子电池负极极片以及提供包含所述锂离子电池负极极片的锂离子电池。

3、技术方案

4、为了实现上述本专利技术的目的,本专利技术采用了以下技术方案:

5、方案1:用于制备锂离子电池负极极片的矩形平板状负极集流体基体,所述矩形平板状负极集流体基体具有相对的两个平行的矩形表面和在所述两个平行的矩形表面之间且垂直于所述两个平行的矩形表面的厚度,其中所述矩形表面具有:

6、两个相对的近极耳顶边和远极耳底边,

7、两个侧边缘区域,每个侧边缘区域是分别从所述矩形表面的另外两个侧边开始以垂直于所述侧边的方向向所述矩形表面内部延伸所覆盖的区域,和

8、由所述近极耳顶边、远极耳底边和所述两个边缘区域围绕的中心区域,

9、其中在所述两个侧边缘区域中,从各自侧边向所述矩形表面内部延伸的延伸长度为所述矩形表面的在垂直于所述侧边的方向上的整体宽度的0.05%至4%,和

10、其中所述矩形平板状负极集流体基体在所述矩形表面的两个侧边缘区域内具有沿着所述负极集流体基体的厚度方向穿透所述负极集流体基体的多个通孔。

11、方案2:根据上述方案1所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述矩形平板状负极集流体基体在所述矩形表面的两个侧边缘区域内具有沿着所述负极集流体基体的厚度方向穿透所述负极集流体基体的大致均匀分布的多个通孔。

12、方案3:根据上述方案1或2所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述矩形表面的两个侧边缘区域具有约10至约30%,优选约15%、约20%或约25%的孔隙率。

13、方案4:根据上述方案1至3中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述通孔的孔径在约10至约350μm范围内,优选为约150μm。

14、方案5:根据上述方案1至4中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述通孔是通过化学蚀刻、扎孔、压孔或激光冲孔的方式获得的。

15、方案6:根据上述方案1至5中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述矩形平板状负极集流体基体包括铜箔或复合铜箔。

16、方案7:根据上述方案1至6中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体,其中所述矩形平板状负极集流体基体的厚度在约3至约10μm范围内,优选为约6μm。

17、方案8:锂离子电池负极极片,其包含根据上述方案1至7中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体。

18、方案9:根据上述方案8所述的锂离子电池负极极片,其中所述锂离子电池负极极片还包含在所述矩形平板状负极集流体基体的一个矩形表面上覆盖所述中心区域的第一涂层,该第一涂层由包含石墨、粘结剂和溶剂的导电浆料制备。

19、方案10:根据上述方案9所述的锂离子电池负极极片,其中所述粘结剂包含羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸树脂,优选重量比例为约1:(25-35)的羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸树脂。

20、方案11:根据上述方案9或10所述的锂离子电池负极极片,其中所述石墨与所述粘结剂的重量比例在约20:(0.8-1.2)范围内。

21、方案12:根据上述方案9至11中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述溶剂包含水。

22、方案13:根据上述方案9至12中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述导电浆料的固含量在10重量%至30重量%范围内。

23、方案14:根据上述方案9至13中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述第一涂层的厚度在约0.3至约2μm范围内,优选为约1μm。

24、方案15:根据上述方案9至14中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述锂离子电池负极极片还包含同时覆盖在所述第一涂层和所述两个侧边缘区域上的负极活性层,所述负极活性层由包含负极活性物质和溶剂的负极浆料制备,其中所述负极活性物质包含或由负极活性材料、导电添加剂和粘结剂组成。

25、方案16:根据上述方案15所述的锂离子电池负极极片,其中所述负极浆料的固含量在约40至约60重量%范围内。

26、方案17:根据上述方案15或16所述的锂离子电池负极极片,其中所述负极活性层的厚度在约0.04至约0.14mm范围内。

27、方案18:根据上述方案15至17中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述负极活性物质包含或由以下物质组成:

28、基于所述负极活性物质的总重量计:

29、约95至约97重量%的负极活性材料;

30、约0.5至约1.5重量%的导电添加剂;和

31、约2.5至约3.5重量%的粘结剂。

32、方案19:根据上述方案18所述的锂离子电池负极极片,其中所述负极活性材料包含石墨。

33、方案20:根据上述方案18或19所述的锂离子电池负极极片,其中所述导电添加剂包含炭黑。

34、方案21:根据上述方案18至20中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述粘结剂包含羧甲基纤维素钠和/或丁苯橡胶,优选重量比例为约0.9至1.1的羧甲基纤维素钠和/或丁苯橡胶。

35、方案22:根据上述方案15至20中任一项所述的锂离子电池负极极片,其中所述溶剂包含水。

36、方案23:锂离子电池,其包含由根据上述方案8至22中任一项所述的锂离子电池负极极片。

37、技术效果

38、本专利技术的上述技术方案相对于现有技术具有以下技术效果:

39、本专利技术的锂离子电池负极集流体采用涂炭铜箔,在所述铜箔的一定宽度的边缘区本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于制备锂离子电池负极极片的矩形平板状负极集流体基体,所述矩形平板状负极集流体基体具有相对的两个平行的矩形表面和在所述两个平行的矩形表面之间且垂直于所述两个平行的矩形表面的厚度,

2.根据权利要求1所述的矩形平板状负极集流体基体,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的矩形平板状负极集流体基体,其特征在于,

4.锂离子电池负极极片,其特征在于,其包含根据权利要求1至3中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,所述锂离子电池负极极片还包含在所述矩形平板状负极集流体基体的一个矩形表面上覆盖所述中心区域的第一涂层,该第一涂层由包含石墨、粘结剂和溶剂的导电浆料制备。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,

7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,所述锂离子电池负极极片还包含同时覆盖在所述第一涂层和所述两个侧边缘区域上的负极活性层,所述负极活性层由包含负极活性物质和溶剂的负极浆料制备,其中所述负极活性物质包含或由负极活性材料、导电添加剂和粘结剂组成。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,

9.根据权利要求7所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,

10.锂离子电池,其特征在于,其包含由根据权利要求4至9中任一项所述的锂离子电池负极极片。

...

【技术特征摘要】

1.用于制备锂离子电池负极极片的矩形平板状负极集流体基体,所述矩形平板状负极集流体基体具有相对的两个平行的矩形表面和在所述两个平行的矩形表面之间且垂直于所述两个平行的矩形表面的厚度,

2.根据权利要求1所述的矩形平板状负极集流体基体,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的矩形平板状负极集流体基体,其特征在于,

4.锂离子电池负极极片,其特征在于,其包含根据权利要求1至3中任一项所述的矩形平板状负极集流体基体。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池负极极片,其特征在于,所述锂离子电池负极极片还包含在所述矩形平板状负极集流体基体的一个矩形表面上覆盖所述中心区域的第一涂层,该第一涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢明龙
申请(专利权)人:孝感楚能新能源创新科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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