CN208240791U - 一种用于锂离子电池的集流体基体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于锂离子电池的集流体基体，包括：导电材料制成的箔体，所述箔体表面设置有阵列布置的多个压形部，每个所述压形部均包括一由所述箔体一侧面向其另一侧面凹陷形成的第一凹陷部及由所述第一凹陷部的底部反向凹陷形成的第二凹陷部，所述第二凹陷部的底部设置有通孔。本实用新型的箔体表面设置有多个压形部，每个所述压形部均包括第一凹陷部及第二凹陷部，从而形成一立体结构的箔体，该立体结构箔体可有效抓住膨胀的粉料，防止粉料与箔体脱离，提高了涂刷的粉料与所述箔体的结合力；所述第二凹陷部的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔，减轻了所述箔体的重量，从而减轻了用该箔体生产出的锂离子电池的重量。

Description

一种用于锂离子电池的集流体基体

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种用于锂离子电池的集流体基体。

背景技术

如图1所示，目前，锂离子电池多采用金属铝箔、铜箔作为正极、负极集流体基体，通过涂覆粉料制作极片，集流体基体为二维平面结构，粉料与基体结合力不高，电池在放电过程中由于粉料b膨胀与基体01脱离，从而造成电池电压快速降低、寿命提前结束。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种用于锂离子电池的集流体基体，解决现有技术中的集流体基体为二维平面结构，粉料与基体结合力不高的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种用于锂离子电池的集流体基体，包括：导电材料制成的箔体，所述箔体表面设置有阵列布置的多个压形部，每个所述压形部均包括一由所述箔体一侧面向其另一侧面凹陷形成的第一凹陷部及由所述第一凹陷部的底部反向凹陷形成的第二凹陷部，所述第二凹陷部的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：该用于锂离子电池的集流体基体的箔体表面设置有多个压形部，每个所述压形部均包括第一凹陷部及第二凹陷部，从而形成一立体结构的箔体，该立体结构箔体可有效抓住膨胀的粉料，防止粉料与箔体脱离，提高了涂刷的粉料与所述箔体的结合力；所述第二凹陷部的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔，减轻了所述箔体的整体重量，从而减轻了用该箔体生产出的锂离子电池的重量。

附图说明

图1是以前集流体基体涂覆粉料时的结构示意图。

图2是本实用新型的正视示意图。

图3图2中A处的局部放大示意图。

图4是图3中B-B面剖视示意图。

图5是图4涂覆粉料时的结构示意图。

图6是比能结果比对图。

图7是放电曲线比对图。

图8是恒流充放电循环比对图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1～5，本实施例提供了一种用于锂离子电池的集流体基体，包括：导电材料制成的箔体，所述箔体表面设置有阵列布置的多个压形部1，每个所述压形部1均包括一由所述箔体一侧面向其另一侧面凹陷形成的第一凹陷部11及由所述第一凹陷部11的底部反向凹陷形成的第二凹陷部12，所述第二凹陷部12的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔12a；该用于锂离子电池的集流体基体的箔体表面设置的第一凹陷部11及第二凹陷部12，从而使得所述箔体具有立体结构，该立体结构的箔体可有效抓住膨胀的粉料b，防止粉料b与箔体脱离，提高了涂刷的粉料b与所述箔体的结合力；所述第二凹陷部12的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔12a，减轻了所述箔体的整体重量，从而减轻了用该箔体生产出的锂离子电池的重量。

本实施例中，所述第二凹陷部12为截头四棱锥形；所述通孔12a为方形；所述第二凹陷部12与所述第一凹陷部11之间形成的凹槽a为框形，所述凹槽a可卡接住膨胀的粉料；所述第一凹陷部11的侧面111为曲面，且其曲面半径为10um，并且所述侧面111相对所述凹槽a的一面为凸弧面；所述第一凹陷部11的底面112为曲面，且其曲面半径为8um，并且所述底面112相对所述凹槽a的一面为凸弧面；所述通孔12a的直径为50um×100um；所述第二凹陷部12远离所述通孔12a的一端的直径为100um×100um；所述第一凹陷部11的侧面与其底面通过曲面光滑连接，且其连接部位的曲面半径为5um；所述第二凹陷部12上远离所述通孔12a的一端与所述第一凹陷部11的底面通过曲面光滑连接，且其连接部位的曲面半径为2um。

本实施例中用于制作电池正极的所述箔体采用铝箔，所述箔体的厚度为20um，所述通孔12a在所述箔体上的孔率为45％；所述第二凹陷部12的高度为100um；采用钴酸锂：石墨：粘结剂(PVDF)为94：3：3的比例，按46：54的固液比进行制浆，真空分散时间4h～6h，之后先通过涂覆机将浆料均匀涂覆所述箔体的一侧面，干燥后再涂覆其另一侧面形成锂离子正极片，极片130℃干燥后辊压，厚度为90um，密度为3.6g/cm3。

本实施例中用于制作电池负极的所述箔体采用铜箔，所述箔体的厚度为10um，所述通12a孔在所述箔体上通孔率为35％；所述第二凹陷部12的高度为50um；采用石墨：粘结剂(PVDF)为97：3的比例，按56：44的固液比进行制浆，真空分散时间4h～6h，之后先通过涂覆机将浆料均匀涂覆所述箔体的一侧面，干燥后再涂覆其另一侧面形成锂离子负极片，极片130℃干燥后辊压，厚度为60um，密度为1.6g/cm3。

将本实施例中所述正极片、负极片采用叠片式软包装工艺制备成锂离子电芯，其经过化成、陈化等常规工艺后制备成成品21Ah电芯，常温25℃、4.2A恒流放电，其比能结果比对如图6所示；常温25℃、42A放电，其放电曲线如图7所示；常温25℃、21A恒流充放电循环测试，其测试结果如图8所示，可以看出采用本专利设计的电芯其4.2A放电条件下，比能高达225wh/kg，而常规铝箔集流体电芯比能只有185wh/kg，本专利要高出约20％；电芯21A充放电循环过程中，集流体电芯容量保持稳定，经过1800次循环后容量仍保持19.5Ah，保持率90％；而常规铝箔集流体电芯容量则衰减明显，1800次循环后容量只有14Ah，保持率约65％。

工作远离：该用于锂离子电池的集流体基体的箔体表面设置有多个压形部1，每个所述压形部1均包括第一凹陷部11及第二凹陷部12，从而形成一立体结构的箔体，由于电池在放电过程中会导致涂刷的粉料b发生膨胀，该立体结构的箔体可有效抓住膨胀的粉料b，防止粉料b与箔体脱离，提高了涂刷的粉料b与所述箔体的结合力，使用该锂离子电池的集流体基体制成的锂离子电池的性能得到了显著的优化；所述第二凹陷部12的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔12a，减轻了所述箔体的整体重量，从而减轻了用该箔体生产出的锂离子电池的重量；其中，所述通孔12a还可为圆形或梅花形。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于锂离子电池的集流体基体，包括：导电材料制成的箔体，所述箔体表面设置有阵列布置的多个压形部，每个所述压形部均包括一由所述箔体一侧面向其另一侧面凹陷形成的第一凹陷部及由所述第一凹陷部的底部反向凹陷形成的第二凹陷部，所述第二凹陷部的底部设置有贯穿所述箔体两侧面的通孔。

2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述第二凹陷部为截头四棱锥形；所述通孔为方形；所述第二凹陷部与所述第一凹陷部之间形成的凹槽为框形。

3.根据权利要求2所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述第一凹陷部的侧面为曲面，且其曲面半径为10um；所述第一凹陷部的底面为曲面，且其曲面半径为8um；所述通孔的直径为50um×100um；所述第二凹陷部远离所述通孔的一端的直径为100um×100um；所述第二凹陷部的高度为50-100um；所述箔体的厚度为10um-20um。

4.根据权利要求3所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述第一凹陷部的侧面与其底面通过曲面光滑连接，且其连接部位的曲面半径为5um。

5.根据权利要求3所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述第二凹陷部上远离所述通孔的一端与所述第一凹陷部的底面通过曲面光滑连接，且其连接部位的曲面半径为2um。

6.根据权利要求5所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述通孔在所述箔体上的孔率为30％～65％。

7.根据权利要求1所述的用于锂离子电池的集流体基体，其特征在于，所述通孔为圆形或梅花形。