电极、电池、车辆制造技术

一种电极、电池，车辆，所述电极包括正极层和/或负极层，所述正极层和/或所述负极层内分布有三维分级梯度集流体。本申请通过在正极层和/或负极层内分布三维分级梯度集流体，可以提高正极层和/或负极层的负载量，避免二维电极中厚电极的开裂问题，提高厚电极中电子的传输效率，有效降低了大容量电极的阻抗，实现了单体电极能量密度的提升。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池，更具体地涉及一种电极、电池、车辆。

技术介绍

1、锂离子电池作为一种高效的储能器件已经广泛应用于各个领域，但目前依然面临着一些问题，比如动力电池能量密度无法满足新能源汽车长续航里程的要求，储能用电池成本相比抽水蓄能还不具备明显的优势。因此，当前工业界对于锂离子电池的研究也主要集中在提高电池能量密度和降低电池成本等方面。

2、目前，主流的电池生产过程包括混料、涂布、辊压、分切、模切、卷绕或叠片、装配以及注液化成分容等，该过程不仅工序繁多、成本和能耗较高，而且得到的单体电池能量密度也有限。这主要是由于基于当前在二维集流体(铜箔、铝箔)上涂布的电极制作工艺的敷料量往往是有限的，一旦过高就会出现电极开裂脱落的情况。而且过厚的电极又面临着远离集流体端的活性材料的电子传输阻抗较大，而靠近极耳处的集流体由于电流汇集过大，传输效率跟不上造成较低的能量效率。尤其在高倍率时，厚电极中电子在二维集流体上的传输劣势就更加明显。

3、鉴于上述技术问题的存在，本技术提供一种新的电极、电池、车辆，以至少部分地解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。根据本申请一方面，提供了一种电极，所述电极包括正极层和/或负极层，所述正极层和/或所述负极层内分布有三维分级梯度集流体。

2、在本申请的一个实施例中，所述三维分级梯度集流体包括多级集流体，其中，前一级所述集流体上设有至少一个后一级所述集流体。

3、在本申请的一个实施例中，每个所述集流体的直径沿其轴线方向逐步递减，且每个所述集流体的第一端的直径大于其第二端的直径。

4、在本申请的一个实施例中，每个所述集流体的形状为以下其中之一：圆台形、棱台形、椭圆台形、棱柱形、圆柱形、椭圆柱形。

5、在本申请的一个实施例中，所述正极层内分布的三维分级梯度集流体的径向展宽与所述正极层的厚度的比值为0.995～1.0；和/或所述负极层内分布的三维分级梯度集流体的径向展宽与所述负极层的厚度的比值为0.995～1.0。

6、在本申请的一个实施例中，所述正极层内分布的三维分级梯度集流体包括铝、铁、镍及其合金中的一种或者多种；和/或所述负极层内分布的三维分级梯度集流体包括铜、铁、镍及其合金中的一种或者多种。

7、在本申请的一个实施例中，所述正极层的厚度为10mm～100mm，和/或，所述负极层的厚度为5mm～80mm。

8、本申请又一方面提供了一种电池，所述电池包括电池壳体，所述电池壳体内设有上述中任意一项所述的电极。

9、在本申请的一个实施例中，所述电池包括正极层和负极层，所述正极层和所述负极层之间设置有绝缘层，所述正极层和所述负极层均设有电极引出部。

10、在本申请的一个实施例中，所述电极引出部包括伸出所述电池壳体的极耳，对于每个所述集流体，其第一端靠近所述极耳，第二端远离所述极耳。

11、在本申请的一个实施例中，所述正极层和所述负极层的数量为多个，且相邻的所述正极层和所述负极层之间设有所述绝缘层。

12、本申请又一方面提供了一种车辆，所述车辆包括上述中任一项所述的电池。

13、根据本申请实施例的电极、电池、车辆，通过在正极层和/或负极层内分布三维分级梯度集流体，可以提高正极层和/或负极层的负载量，避免二维电极中厚电极的开裂问题，提高厚电极中电子的传输效率，有效降低了大容量电极的阻抗，实现了单体电极能量密度的提升。

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【技术保护点】

1.一种电极，所述电极包括正极层和/或负极层，其特征在于，所述正极层和/或所述负极层内分布有三维分级梯度集流体。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述三维分级梯度集流体包括多级集流体，其中，前一级所述集流体上设有至少一个后一级所述集流体。

3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，每个所述集流体的直径沿其轴线方向逐步递减，且每个所述集流体的第一端的直径大于其第二端的直径。

4.如权利要求2所述的电极，其特征在于，每个所述集流体的形状为以下其中之一：圆台形、棱台形、椭圆台形、棱柱形、圆柱形、椭圆柱形。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，

6.如权利要求1所述的电极，其特征在于，

7.如权利要求1所述的电极，其特征在于，

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括电池壳体，所述电池壳体内设有如权利要求1～7中任意一项所述的电极。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池包括正极层和负极层，所述正极层和所述负极层之间设置有绝缘层，所述正极层和所述负极层均设有电极引出部。>

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电极引出部包括伸出所述电池壳体的极耳，对于每个所述集流体，其第一端靠近所述极耳，第二端远离所述极耳。

11.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述正极层和所述负极层的数量为多个，相邻的所述正极层和所述负极层之间设有所述绝缘层。

12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8～11中任一项所述的电池。

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【技术特征摘要】

1.一种电极，所述电极包括正极层和/或负极层，其特征在于，所述正极层和/或所述负极层内分布有三维分级梯度集流体。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述三维分级梯度集流体包括多级集流体，其中，前一级所述集流体上设有至少一个后一级所述集流体。

3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，每个所述集流体的直径沿其轴线方向逐步递减，且每个所述集流体的第一端的直径大于其第二端的直径。

4.如权利要求2所述的电极，其特征在于，每个所述集流体的形状为以下其中之一：圆台形、棱台形、椭圆台形、棱柱形、圆柱形、椭圆柱形。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，

6.如权利要求1所述的电极，其特征在于，

7.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志明，刘平，刘世法，李翔宇，尹小强，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：