用于锂离子电池的电池单元的制作方法

专利查询2022-5-9  208



1.本公开一般地涉及锂离子电池,更具体地涉及用于锂离子电池的电池单元。


背景技术:

2.可充电锂离子电池已作为电源用于多种固定和便携用途。它们的结构和电化学反应机制为它们提供若干合意特性,包括相对较高的能量密度、相对较低的内电阻、与其它类型的可充电电池(例如镍-镉电池)相比时通常不出现任何记忆效应以及低的自放电率。这些特性使锂离子电池成为便携消费电子产品,如手提电脑和手机的优选移动电源。
3.通常,锂离子电池包括两个或更多个电池单元。每个电池单元包括正极片、与正极片相对布置的负极片、布置在正极片和负极片之间的隔膜和电解质、以及封装正极片、负极片、隔膜和电解质的外壳。


技术实现要素:

4.本公开提供了一种用于锂离子电池的电池单元,其包括:正极片,所述正极片涂布有活性物质;与所述正极片相对布置的负极片,所述负极片涂布有活性物质;布置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜和电解质;以及封装所述正极片、所述负极片、所述隔膜和所述电解质的外壳,其特征在于,所述正极片上的活性物质的厚度为5-30μm,并且所述负极片上的活性物质的厚度为5-30μm。
5.在一个实施例中,所述正极片上的活性物质的面密度为10-30g/m2。
6.在一个实施例中,所述负极片上的活性物质的面密度为10-30g/m2。
7.在一个实施例中,所述正极片上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。
8.在一个实施例中,所述负极片上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。
9.在一个实施例中,所述正极片上的活性物质包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料和磷酸铁锂中的一种或多种。
10.在一个实施例中,所述负极片上的活性物质包括石墨、硅碳、硬碳和钛酸锂中的一种或多种。
11.本公开还涉及一种锂离子电池,其包括两个或更多个上述电池单元。
12.根据本公开,由于正极片和负极片的涂布厚度的降低,增加了正极片和负极片的活性物质的吸液量,降低了锂离子电池在快充快放过程中锂离子在正负极之间的传输距离,从而减小了锂离子电池在充放电过程中的极化,并且提升锂离子电池的快充快放能力。
13.根据本公开,正极片和负极片的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%,增加了锂离子电池在充放电过程中活性物质界面反应的一致性,避免了电解液在活性物质表面吸附的不均匀,从而增加了锂离子电池的循环寿命。
附图说明
14.图1示意性地示出了根据本公开的一个实施例的用于锂离子电池的电池单元。
具体实施方式
15.图1示意性地示出了根据本公开的一个实施例的用于锂离子电池的电池单元100。两个或更多个电池单元100可被组装起来以形成锂离子电池。如图1所示,电池单元100可包括正极片101、与正极片101相对布置的负极片102、布置在正极片101和负极片102之间的隔膜103和电解质104。电池单元100还可包括封装正极片101、负极片102、隔膜103和电解质104的外壳105。
16.根据本公开的一个实施例,在正极片101上涂布有活性物质,并且在负极片102上涂布有活性物质。
17.在一个实施例中,正极片101上的活性物质的厚度为5-30μm。
18.在一个实施例中,负极片102上的活性物质的厚度为5-30μm。
19.在一个实施例中,正极片101上的活性物质的面密度为10-30g/m2。
20.在一个实施例中,负极片102上的活性物质的面密度为10-30g/m2。
21.在一个实施例中,正极片101上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。
22.在一个实施例中,负极片102上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。
23.在一个实施例中,正极片101上的活性物质可以包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料和磷酸铁锂中的一种或多种。
24.在一个实施例中,负极片102上的活性物质可以包括石墨、硅碳、硬碳和钛酸锂中的一种或多种。
25.根据本公开,由于正极片和负极片的涂布厚度的降低,增加了正极片和负极片的活性物质的吸液量,降低了锂离子电池在快充快放过程中锂离子在正负极之间的传输距离,从而减小了锂离子电池在充放电过程中的极化,并且提升锂离子电池的快充快放能力。
26.根据本公开,正极片和负极片的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%,增加了锂离子电池在充放电过程中活性物质界面反应的一致性,避免了电解液在活性物质表面吸附的不均匀,从而增加了锂离子电池的循环寿命。
27.尽管已经描述了本公开的一些具体实施方案,但本领域技术人员将意识到某些修改可在本公开的范围内。出于这个原因,应当研究所附的权利要求以确定本公开的真实范围和内容。


技术特征:
1.一种用于锂离子电池的电池单元,包括:正极片,所述正极片涂布有活性物质;与所述正极片相对布置的负极片,所述负极片涂布有活性物质;布置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜和电解质;以及封装所述正极片、所述负极片、所述隔膜和所述电解质的外壳,其特征在于,所述正极片上的活性物质的厚度为5-30μm,并且所述负极片上的活性物质的厚度为5-30μm。2.如权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述正极片上的活性物质的面密度为10-30g/m2。3.如权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述负极片上的活性物质的面密度为10-30g/m2。4.如权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述正极片上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。5.如权利要求3所述的电池单元,其特征在于,所述负极片上的活性物质的面密度的误差范围为
±
0.5%。6.如权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述正极片上的活性物质包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、镍钴铝三元材料和磷酸铁锂中的一种或多种。7.如权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述负极片上的活性物质包括石墨、硅碳、硬碳和钛酸锂中的一种或多种。8.一种锂离子电池,其特征在于包括两个或更多个如权利要求1-7中任一项所述的电池单元。

技术总结
本公开涉及一种用于锂离子电池的电池单元,其包括:正极片,所述正极片涂布有活性物质;与所述正极片相对布置的负极片,所述负极片涂布有活性物质;布置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜和电解质;以及封装所述正极片、所述负极片、所述隔膜和所述电解质的外壳,其特征在于,所述正极片上的活性物质的厚度为5-30μm,并且所述负极片上的活性物质的厚度为5-30μm。本公开还涉及一种锂离子电池,其包括两个或更多个上述电池单元。括两个或更多个上述电池单元。括两个或更多个上述电池单元。


技术研发人员:托马斯
受保护的技术使用者:托马斯
技术研发日:2021.07.05
技术公布日:2022/3/8

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