一种微孔集流体电极结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种微孔集流体电极结构，包括：所述集流体上开设有若干微孔组，所述外涂层填充所述微孔组并覆盖所述集流体外表面。本实用新型专利技术在集流体上开设若干微孔，降低了集流体重量与体积，有利于提供电极的质量比能与体积比能量，另一方面也使得集流体正方面物料联通，使正负面一体化，提高物料与集流体的吸附力同时，也保证了正负面物料性能的一致性，提高了电池的性能。提高了电池的性能。提高了电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种微孔集流体电极结构


[0001]本技术涉及锂电池
，具体涉及一种微孔集流体电极结构。

技术介绍

[0002]随着社会的进步，能源问题日益成为制约经济发展的关键因素。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和环境友好等优点；不仅已广泛作为手机、笔记本电脑、数码照相机和摄像机等便携式电子设备的电源，而且在电动工具、电动助力车以及电动汽车等领域显示出良好的应用前景。
[0003]电极是电池的核心组成部件，其主要由活性物料与集流体组成。目前常规的电极采用的是平面金属箔材表面覆着物料而成，其存在集流体正反面物料与集流体接触不一致、正负面物料完全隔离独立、物料易于集流体分离等不良现象，降低了电极的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种微孔集流体电极结构，以解决现有技术中集流体上正负面涂层完全隔离独立的技术问题。
[0005]本技术解决上述技术问题的方案如下：
[0006]一种微孔集流体电极结构，其包括：
[0007]集流体及外涂层，所述集流体上开设有若干微孔组，所述外涂层填充所述微孔组并覆盖所述集流体外表面。
[0008]进一步的，所述微孔组包括4个微孔，相邻所述微孔的圆心连线组成方形。
[0009]进一步的，每个所述微孔组包括3个微孔，相邻所述微孔的圆心连线组成三角形。
[0010]进一步的，还包括极耳，所述极耳与所述集流体连接，所述极耳可为全极耳、单极耳、多极耳或对极耳。
[0011]进一步的，所述极耳的材质可为铜或铝或镍或钢，所述集流体的材质与所述极耳相同。
[0012]本技术在集流体上开设若干微孔，降低了集流体重量与体积，有利于提供电极的质量比能与体积比能量，另一方面也使得集流体正方面物料联通，使正负面一体化，提高物料与集流体的吸附力同时，也保证了正负面物料性能的一致性，提高了电池的性能。
[0013]上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1为本技术提供的微孔集流体电极结构的结构示意图；
[0016]图2为本技术提供的微孔集流体电极结构的截面示意图；
[0017]图3为微孔组两种排布方式的示意图；
[0018]图4为采用本技术电极结构的电池与采用常规电极结构的电池进行放电测试图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本技术。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0020]如图1、2所示，为本技术实施例一所提供的一种微孔集流体电极结构，其包括：极耳1、集流体2及外涂层3，所述极耳1与所述集流体2连接，所述集流体2上开设有若干微孔组4，所述外涂层3填充所述微孔组4并覆盖所述集流体2外表面。
[0021]本技术的结构一方面降低了集流体重量与体积，有利于提供电极的质量比能与体积比能量，另一方面也使得集流体正反面的涂层联通，使集流体正反面一体化，提高涂层与集流体的吸附力同时，也保证了集流体正反面涂层性能的一致性。此电极结构最终将使得制成的电池提高比能的同时，有效增加电池的循环寿命以及电池的一致性。
[0022]于本实施例中，所述极耳1具有多规格形式，包括全极耳、单极耳、多极耳、对极耳等，其材质可为铜或铝或镍或钢，所述极耳1的厚度范围5um～20um。
[0023]于本实施例中，所述集流体2材质可为铜或铝或镍或钢。
[0024]于本实施例中，所述外涂层3具有粉体及块状两种形态，其主要成分可为过渡金属氧化物如二氧化锰与粘结剂、导电剂的混合物；也可为磷酸铁锂或钴酸锂或镍钴锰酸锂或钛酸锂等与粘结剂、导电剂的混合物；也可为碳材料与粘结剂的混合物；也可为金属锂材料。
[0025]如图3所示，于本实施例中，所述微孔组4具有两种排布形式：方形排布及三角形排布。
[0026]当所述微孔组4采用方形排布时，每个所述微孔组4包括4个微孔41，相邻所述微孔41的圆心连线组成方形。
[0027]当所述微孔组4采用三角形排布时，每个所述微孔组4包括3个微孔41，相邻所述微孔41的圆心连线组成三角形。
[0028]在同等面积的所述集流体2上，采用三角形排布时的所述微孔41数量少于采用方形排布的所述微孔41数量。所以采用三角形排布的所述集流体2的正反面一体化性弱于采用方形排布的所述集流体2；但由于所述微孔41相对较少，所以采用三角形排布的所述集流体2的整体强度是要强于采用方形排布的所述集流体2。
[0029]所述微孔41的直径为3um～50um。
[0030]本技术还提供了一种微孔集流体电极结构制备工艺，其包括以下步骤：
[0031]S1、在集流体上刻蚀形成若干微孔；
[0032]S2、将外涂层覆盖于集流体正反两面。
[0033]步骤S1具体为：采用12W紫外光或100W的mopa激光器对集流体表面刻蚀。
[0034]在本实施例中，步骤S2包括：
[0035]S21、制备外涂层，外涂层为粉状形态时，执行步骤S22；外涂层为块状形态时，执行步骤S23；
[0036]S22、将粉状形态的外涂层涂覆于集流体正反两面，辊压形成电极；
[0037]S23、将块状形态的外涂层直接压覆在集流体正反两面，形成电极。
[0038]在另一实施例中，步骤S2包括：
[0039]S21、制备外涂层，外涂层为粉状形态时，执行步骤S22；外涂层为块状形态时，执行步骤S23；
[0040]S22、将粉状形态的外涂层制备成固体膜片形态，之后将其压覆到集流体正反两面，形成电极；
[0041]S23、将块状形态的外涂层直接压覆在集流体正反两面，形成电极。
[0042]将采用本技术电极结构的电池与采用常规电极结构的电池进行放电测试，其放电曲线对比如图4所示。
[0043]从图4中，可以清楚地看到采用本技术电极结构的电池电池性能明显要好于采用常规电极结构的电池。
[0044]本技术在集流体上开设若干微孔，降低了集流体重量与体积，有利于提供电极的质量比能与体积比能量，另一方面也使得集流体正方面物料联通，使正负面一体化，提高物料与集流体的吸附力同时，也保证了正负面物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微孔集流体电极结构，其特征在于，包括：集流体及外涂层，所述集流体上开设有若干微孔组，所述外涂层填充所述微孔组并覆盖所述集流体外表面，还包括极耳，所述极耳与所述集流体连接，所述极耳可为全极耳、单极耳、多极耳或对极耳，所述极耳的材质可为铜或铝或镍或钢，所述集流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：何东，刘云峰，吴骐，张伟，王洋洋，
申请(专利权)人：中船重工黄冈水中装备动力有限公司，
类型：新型
国别省市：