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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池,具体涉及一种电极为孔隙结构的锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其高能量密度、高功率和长循环寿命等优势,已经在便携式电子产品、电动汽车、电动工具和储能领域被广泛应用。近年来,随着对电池能量密度的不断提高,电池电极压实密度越来越大,电芯整体越来越厚,导致按照目前传统结构的电池极片设计,电池极片孔隙率大大减少,电解液对极片的浸润性严重降低,最终导致注液工序繁琐、耗时长、效率低下。特别是近年来的以4680、46135等型号为代表的大圆柱电池,注液时效问题已经成为制约该类电池高效制造的技术瓶颈之一。于此同时,电极中孔隙作为电解液存储的主要场所,其结构和数量也直接影响锂电池的功率性能和循环寿命性能。因此,设计拥有良好电极孔隙结构的极片及其锂离子电池,锂离子电池及其产品的核心技术之一。
2、目前,专利技术专利cn112599940a、cn105529429a、cn113921917a、cn105977443a、cn112821017a分别公开了采用不同阶段,通过调整多次抽真空和补氮气的压力、时间组合来提高电解液对极片浸润性,该类方法能一定程度上提高电解液对极片的浸润效果,但是多次的抽真空和补气过程,不仅造成能源、干燥气体浪费,而且对缩短注液时间效果并不显著。
3、专利技术专利cn116231248a、cn116093441a和cn114865252a还通过注液过程中进行超声、震动等消除气泡,以加速电液渗透速度,该类方法能一定程度上解决由于电极内部气体阻力引起的下液难的问题,而且可以弥补上述需
4、专利技术专利cn1112542641a公开了通过增设对极片的激光切割,降低正负极耳之间的接触致密性加速圆柱电池的注液效率,专利技术专利cn115602923a公开了一种在卷芯本体的两端形成导流空腔用以提高排气通畅性,来提高电解液的渗透,虽然两种方法均为电解液接触极片顶端提供了较好的条件,但是,电解液到电芯最中心区域的有效通道的缺乏才是圆柱电芯注液时间长的主要瓶颈,上述方法并没有对此关键核心问题提出有效解决方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种电极为孔隙结构的锂离子电池。本专利技术的锂离子电池具有优良的功率型和循环性。
2、本专利技术是采用以下技术方案实现的:
3、一种电极为孔隙结构的锂离子电池,包括正极片、负极片和隔膜;所述正极片和/或所述负极片的表面设置有涂覆膜层,所述涂覆膜层中设置有供电解液存储和流通的孔道;所述正极、隔膜和所述负极叠加后经卷绕、组装以形成电芯;再将电解液浸润所述电芯。经封口、化成后得到锂离子电池。
4、优选的,所述极片设置有同电池极片所在平面和极片宽度方向成锐角夹角的,从电极表面通向电极涂覆层膜内的孔道,为流道;或/及,极片设置有同电极所在平面垂直的,连通电极表面和流道的孔道,为井道;
5、所述极片及流道从极片高度方向上的边缘处开始,即后续电芯卷芯的近端面处开始。
6、优选的,所述电池极片流道或/及井道可通过激光刻蚀、机械针刺中的一种或几种方法制备形成。
7、优选的,所述流道同电极表面所在平面成锐角,同电极片走带或长度方向成锐角,流道深度随可随电极涂覆厚度进行调节;
8、所述深度由电极涂覆厚度和同流道连接位置深度确定,可进行调节。
9、优选的,所述井道为同电极表面垂直,从电极表面通向电极涂覆层内部且与流道相连通的孔道,井道深度由电极涂覆厚度和同流道连接处深度确定,可进行调节;
10、所述流道和井道入口相对距离可根据极片造孔孔隙密度要求进行调节。
11、优选的,所述锂离子电池为大圆柱型锂离子电池。
12、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
13、(1)本专利技术所公开的通过在电极内设置贯穿电极膜内部的电解液流通通道,解决了电解液浸润电芯内部难的最关键问题,相比较于通常采用分批次注液、多次抽真空和补气的方式实现电解液浸润的方法,本专利技术所采用方法效率高、成本低,简便易行,适合迅速推广生产应用。
14、(2)本专利技术在电极内部设置的孔道,不仅提供了电解液流动的通道,也提供了更多的储液场所,使电极具有更强的保液能力,因此,本专利技术所述锂离子电池具有高能量密度的同时,还能保证良好的循环稳定性和功率特性。
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1.一种电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,包括正极片、负极片和隔膜;所述正极片和/或所述负极片的表面设置有涂覆膜层,所述涂覆膜层中设置有供电解液存储和流通的孔道;所述正极、隔膜和所述负极叠加后经卷绕、组装以形成电芯;再将电解液浸润所述电芯;最后经封口、化成后得到锂离子电池。
2.根据权利要求1所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述极片设置有同电池极片所在平面和极片宽度方向成锐角夹角的,从电极表面通向电极涂覆层膜内的孔道,为流道;或/及,极片设置有同电极所在平面垂直的,连通电极表面和流道的孔道,为井道;
3.根据权利要求2所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述电池极片流道或/及井道可通过激光刻蚀、机械针刺中的一种或几种方法制备形成。
4.根据权利要求2所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述流道同电极表面所在平面成锐角,同电极片走带或长度方向成锐角,流道深度随可随电极涂覆厚度进行调节;
5.根据权利要求2所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述井道为同电极表面垂直,从电极表面通向电极涂覆层内部
6.根据权利要求2所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池为大圆柱型锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,包括正极片、负极片和隔膜;所述正极片和/或所述负极片的表面设置有涂覆膜层,所述涂覆膜层中设置有供电解液存储和流通的孔道;所述正极、隔膜和所述负极叠加后经卷绕、组装以形成电芯;再将电解液浸润所述电芯;最后经封口、化成后得到锂离子电池。
2.根据权利要求1所述电极为孔隙结构的锂离子电池,其特征在于,所述极片设置有同电池极片所在平面和极片宽度方向成锐角夹角的,从电极表面通向电极涂覆层膜内的孔道,为流道;或/及,极片设置有同电极所在平面垂直的,连通电极表面和流道的孔道,为井道;
3.根据权利要求2所述电极为孔隙结构的锂离子电...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖兴立,刘燕林,陈吉,林楚慧,杨海秀,李秋坪,黄涛,江炜峰,李明亮,钱燕,
申请(专利权)人:广东比沃新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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