用于提高电池性能的具有支架结构的复合层和保护层的电极制造技术

一种包括电极(例如阳极)的电池，包括具有第一表面的集电器。电极包括复合层，该复合层设置在集电器的第一表面上的第一区域中。复合层包括具有支架结构的第一材料和与支架结构混合并由支架结构支撑的第二材料。第二材料包括用于电池的电化学活性材料。电极还包括绝缘层，该绝缘层设置在集电器的第一表面上并围绕集电器的第一表面上的第一区域。电极还包括保护层，该保护层覆盖集电器的第一表面上的复合层和绝缘层。

【技术实现步骤摘要】
用于提高电池性能的具有支架结构的复合层和保护层的电极
本申请一般涉及储能装置的领域，尤其是涉及用于锂离子电池的复合电极。
技术介绍
移动电子装置和电动汽车已经应运而生并成为人们日常生活中不可或缺的一部分。作为为移动电子产品供电的常用能量装置，锂离子电池具有多个优点，例如高能量密度(例如，每体积的能量)、大功率密度(例如，每体积的功率量)、高工作电压、以及低自放电率。因此，锂离子电池已广泛用于各种电子产品，包括移动装置和电动车辆。各种电子装置和电动车辆的快速发展和高性能需求要求锂离子电池在多次充电-放电循环后保持高能量密度。然而，由于锂金属极其活泼，锂金属阳极会很容易与电解质中的有机小分子(例如，碳酸酯、磷酸酯和/或某些类型的包括醚基的有机化合物)发生一系列副反应，导致锂电池中锂金属阳极和电解质的不良消耗。结果，在多次循环之后，电池的库仑效率显着降低。此外，传统的锂离子电池还由于阳极表面上的枝晶生长(这可能导致电池短路)而引起安全问题。例如，当对包括锂金属阳极的电池充电时，锂金属沉积在阳极集电器的表面上。因为电流密度可能不均匀地分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电池的电极，包括：/n集电器，所述集电器具有第一表面；/n复合层，所述复合层设置在所述集电器的第一表面上的第一区域中，所述复合层包括具有支架结构的第一材料和与所述支架结构混合的第二材料，其中所述第二材料包括用于所述电池的电化学活性材料；/n绝缘层，所述绝缘层设置在围绕所述集电器的第一表面上的第一区域的第二区域中；以及/n保护层，所述保护层覆盖所述集电器的第一表面上的所述复合层和所述绝缘层。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电池的电极，包括：
集电器，所述集电器具有第一表面；
复合层，所述复合层设置在所述集电器的第一表面上的第一区域中，所述复合层包括具有支架结构的第一材料和与所述支架结构混合的第二材料，其中所述第二材料包括用于所述电池的电化学活性材料；
绝缘层，所述绝缘层设置在围绕所述集电器的第一表面上的第一区域的第二区域中；以及
保护层，所述保护层覆盖所述集电器的第一表面上的所述复合层和所述绝缘层。


2.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极是所述电池的阳极。


3.根据权利要求1所述的电极，其中所述第一材料的孔隙率在30％至85％的范围内。


4.根据权利要求1所述的电极，其中所述第一材料的离子电导率在10-2S/cm至10-8S/cm的范围内。


5.根据权利要求1所述的电极，其中所述绝缘层的宽度在0.5mm至10mm的范围内。


6.根据权利要求1所述的电极，其中所述绝缘层的厚度在5μm至60μm的范围内。


7.根据权利要求1所述的电极，其中所述绝缘层包括电阻率在1010Ω·m至1022Ω·m范围内的材料。


8.根据权利要求1所述的电极，其中所述保护层具有低于5％的孔隙率。


9.根据权利要求1所述的电极，其中所述保护层具有小于1μm的孔径。


10.根据权利要求1所述的电极，其中所述保护层的厚度在0.1μm至30μm的范围内。


11.根据权利要求1所述的电极，其中所述保护层包括离子电导率在10-2S/cm至10-8S/cm的范围内的材料。


12.一种电池，包括：
双面阳极，所述双面阳极包括阳极集电器，所述阳极集电器具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述第一表面和所述第二表面中的每一个还包括：
复合层，所述复合层设置在所述阳极集电器的相应表面上的第一区域中，所述复合层包括具有支架结构的第一材料和与所述支架结构混合的第二材料，其中所述第二材料包括用于所述电池的电化学活性材料；
绝缘层，所述绝缘层设置在围绕所述阳极集电器的相应表面上的第一区域的第二区域中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，王斌，邵颖，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35