一种电极结构及电芯结构制造技术

本发明专利技术属于离子电池安全和结构设计技术领域，公开了一种电极结构及电芯结构，所述电极结构为柔性独立连续线状结构，由绝缘阻隔层、集流体及附着于集流体的活性组分构成，所述绝缘阻隔层呈套管状，位于集流体及附着于集流体的活性组分的外侧并对其连续密闭覆盖，绝缘阻隔层的外侧还存在第二外层，所述第二外层为多孔防护层，所述电芯结构由本发明专利技术提供的正电极和负电极在中间衬体上编织构成，使用本发明专利技术提供的电极结构及电芯结构安全性更好，且可编织、应用灵活度高。应用灵活度高。

【技术实现步骤摘要】
一种电极结构及电芯结构


[0001]本专利技术涉及离子电池安全和结构设计
，尤其涉及一种电极结构及电芯结构。

技术介绍

[0002]锂离子电池广泛应用于便捷式移动设备、大型储能系统、通信基站、国防空间技术和新能源汽车等领域，成为能量储存和转换的重要装备。
[0003]上述领域的应用现阶段锂离子电池大多采用卷绕型电芯结构设计、叠片型电芯结构设计，虽然具有操作简便和生产效率高的优点，但其电芯结构在商业使用中单一不够灵活。
[0004]其次，该类结构存在较高的安全性问题，例如：电池在受到挤压后容易刺破隔膜使正负极发生直接接触，导致电池内部发生短路，引发电池爆炸。
[0005]再者，寻找高比容量、高能量密度的负极材料是目前锂离子电池领域的研究热点，其中过渡金属氧化物材料TMO （TMO，如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnOx、ZnOx、SnOx、Co3O4 等）、Si或其与碳的复合材料具有资源丰富、廉价易得和安全性能好等优点，被认为是作为负极材料的理想选择。长远展望来看，单从电芯结构的角度来说，如果还选用当前的卷绕型电芯结构设计、叠片型电芯结构设计，由于其充放电过程中的过度体积膨胀的问题，将导致使用该结构的安全性问题更加突出。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术所述的方案如下：本专利技术提供一种电极结构。
[0007]该电极结构包括绝缘阻隔层、集流体及附着于集流体的活性组分构成。
[0008]所述绝缘阻隔层为第一外层作为优选，所述第一外层的外侧存在第二外层，所述第二外层为多孔防护层。
[0009]负电极结构。
[0010]步骤一：将负极活性组分附着于集流体；所述附着的方式为物理涂覆或化学涂覆、模具压制、静电吸附、化学键合、离子络合、化学气相沉积、电化学沉积、原子层沉积、水热法、液相沉积、热处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0011]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、导电剂、粘结剂。
[0012]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、粘结剂。
[0013]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、导电剂。
[0014]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料。
[0015]作为优选，所述集流体为连续形导电引线，所述连续形导电引线为柔性引线，所述连续形为连续螺旋形或连续直线形的一种或两种组合，所述引线的材料为金属铜、金属铝、金属镍、不锈钢、金、银、铂和碳纤维中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0016]步骤二：使用绝缘阻隔材料对步骤一的引线进行密闭包裹并呈套管状位于步骤一的外侧，外侧的套管状绝缘阻隔材料存在若干个通孔窗口以支持离子通过；所述的包裹方式为包带盘绕、热塑收缩、静电吸附、涂覆固化包裹、模具压制、化学气相沉积、液相沉积、热处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0017]作为优选，所述绝缘阻隔材料为PP膜、PE膜、PP/PE混合膜、玻纤膜、树脂、PTFE膜、PVDF膜、有机
‑
无机复合膜或多孔陶瓷中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0018]步骤三：待步骤二将步骤一的四周连续密闭覆盖后，即得到独立连续线状负电极。
[0019]正电极结构。
[0020]步骤一：将正极活性组分附着于集流体；所述附着的方式为物理涂覆或化学涂覆、模具压制、静电吸附、化学键合、离子络合、化学气相沉积、电化学沉积、原子层沉积、水热法、液相沉积、热处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0021]作为优选，所述正极活性组分的组成包括正极活性物质材料、导电剂、粘结剂。
[0022]作为优选，所述正极活性组分的组成包括正极活性物质材料、粘结剂。
[0023]作为优选，所述正极活性组分的组成包括正极活性物质材料、导电剂。
[0024]作为优选，所述正极活性组分的组成包括正极活性物质材料。
[0025]作为优选，所述集流体为连续形导电引线，所述连续形导电引线为柔性引线，所述连续形为连续螺旋形或连续直线形的一种或两种组合，所述引线的材料为金属铜、金属铝、金属镍、不锈钢、金、银、铂和碳纤维中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0026]步骤二：使用绝缘阻隔材料对步骤一的引线进行密闭包裹并呈套管状位于步骤一的外侧，外侧的套管状绝缘阻隔材料存在若干个通孔窗口以支持离子通过；所述的包裹方式为包带盘绕、热塑收缩、静电吸附、涂覆固化包裹、模具压制、化学气相沉积、液相沉积、热处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0027]作为优选，所述绝缘阻隔材料为PP膜、PE膜、PP/PE混合膜、玻纤膜、树脂、PTFE膜、PVDF膜、有机
‑
无机复合膜或多孔陶瓷中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0028]步骤三：待步骤二将步骤一的四周连续密闭覆盖后，即得到独立连续线状正电极。
[0029]进一步的，负电极结构。
[0030]步骤一：将负极活性组分附着于集流体；所述附着的方式为物理涂覆或化学涂覆、模具压制、静电吸附、化学键合、离子络合、化学气相沉积、电化学沉积、原子层沉积、水热法、液相沉积、热处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0031]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、导电剂、粘结剂。
[0032]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、粘结剂。
[0033]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料、导电剂。
[0034]作为优选，所述负极活性组分的组成包括负极活性物质材料。
[0035]作为优选，所述集流体为连续形导电引线，所述连续形导电引线为柔性引线，所述连续形为连续螺旋形或连续直线形的一种或两种组合，所述引线的材料为金属铜、金属铝、金属镍、不锈钢、金、银、铂和碳纤维中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0036]步骤二：使用绝缘阻隔材料对步骤一的引线进行密闭包裹并呈套管状位于步骤一的外侧，外侧的套管状绝缘阻隔材料存在若干个通孔窗口以支持离子通过；所述的包裹方式为包带盘绕、热塑收缩、静电吸附、涂覆固化包裹、模具压制、化学气相沉积、液相沉积、热
处理中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0037]作为优选，所述绝缘阻隔材料为PP膜、PE膜、PP/PE混合膜、玻纤膜、树脂、PTFE膜、PVDF膜、有机
‑
无机复合膜或多孔陶瓷中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0038]步骤三：待步骤二将步骤一的四周连续密闭覆盖后，即得到独立连续线状负电极。
[0039]进一步的，将步骤三外侧进一步覆盖多孔防护层；所述多孔防护层存在若干个通孔窗口以支持离子通过，所述多孔防护层的材料为金属织物、高分子织物和纤维织物中的任意一种或两种及其两种以上的组合。
[0040]进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极结构，所述电极结构包括绝缘阻隔层、集流体及附着于集流体的活性组分构成，其特征在于：所述电极结构为柔性独立连续线状结构，所述集流体及附着于集流体的活性组分，其四周被第一外层连续密闭覆盖。2.根据权利要求1所述的一种电极结构，其特征在于：所述第一外层为绝缘阻隔层，所述第一外层的外侧存在第二外层，所述第二外层为多孔防护层；所述多孔防护层至少存在一个孔支持离子通过，所述多孔防护层的材料为金属织物、高分子织物和纤维织物中的任意一种或两种及其两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的一种电极结构，其特征在于：所述活性组分的组成包括以下任意一种：第一种：活性物质材料、导电剂、粘结剂；第二种：活性物质材料、粘结剂；第三种：活性物质材料、导电剂；第四种：活性物质材料。4.根据权利要求1所述的一种电极结构，其特征在于：所述绝缘阻隔层呈套管状，位于集流体及附着于集流体的活性组分的外侧。5.根据权利要求1所述的一种电极结构，其特征在于：所述的四周至少存在一个窗口支持离子通过。6.根据权利要求1所述的一种电极结构，其特征在于：所述集流体为连续形导电引线，所述连续形为连续螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅龙，
申请(专利权)人：王毅龙，
类型：发明
国别省市：