[发明专利]锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种可弯折的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种新型的绿色化学电源，与传统的镍镉电池、镍氢电池相比具有电压高、寿命长、能量密度大的优点。自1990年日本索尼公司推出第一代锂离子电池后，它已经得到迅速发展并广泛用于各种便携式设备。

锂离子电池的电极包括集流体及设置在集流体表面的电极片。现有的锂离子电池的集流体采用金属箔片，如负极采用铜箔或镍箔，正极采用铝箔或钛箔。电极片为将含有活性物质、导电剂和粘结剂的电极浆料涂覆在集流体表面形成。然而，这种锂离子电池中非活性材料，如集流体及粘结剂仍然占有较大比重，使得锂离子电池轻量化及小型化难于实现。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较好柔性的锂离子电池。

一种锂离子电池，包括正极、负极及电解质。该正极包括第一碳纳米管纸及正电极片，该正电极片设置在该第一碳纳米管纸表面，该正电极片包括多个相互层叠的第一碳纳米管膜与分布在该第一碳纳米管膜中的正极活性物质；该负极包括第二碳纳米管纸及负电极片，该负电极片设置在该第二碳纳米管纸表面，该负电极片包括多个相互层叠的第二碳纳米管膜与分布在该第二碳纳米管膜中的负极活性物质，该正极与负极层叠并且该正电极片与负电极片相对设置；电解质，设置在正电极片与电极片之间。

一种锂离子电池，包括正极、负极及电解质。该正极包括第一碳纳米管纸及正电极片，该正电极片设置在该第一碳纳米管纸表面，该正电极片由多个相互层叠的第一碳纳米管膜与分布在该第一碳纳米管膜中的正极活性物质组成。该负极包括第二碳纳米管纸及负电极片，该负电极片设置在该第二碳纳米管纸表面，该负电极片由多个相互层叠的第二碳纳米管膜与分布在该第二碳纳米管膜中的负极活性物质组成，该正极与负极层叠并且该正电极片与负电极片相对设置。该电解质设置在正电极片与电极片之间。

与现有技术相较，由于所述碳纳米管纸作为集流体，并且在正、负电极片中无需传统锂离子电池电极中的粘结剂，因此该锂离子电池具有更轻的质量。另外，该碳纳米管纸相比于金属箔片可以具有极薄的厚度。

附图说明

图1 为本发明实施例提供的锂离子电池的正极结构示意图。

图2 为本发明实施例提供的锂离子电池的爆破示意图。

图3 为本发明实施例提供的锂离子电池的碳纳米管膜的扫描电镜照片照片。

图4为本发明实施例提供的锂离子电池的正电极片的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的锂离子电池的正电极片的扫描电镜照片照片。

图6为本发明实施例提供的锂离子电池的正电极片的透射电镜照片照片。

图7为本发明实施例提供的锂离子电池的碳纳米管纸的照片。

图8为本发明实施例将一正极、一隔膜及一负极层叠在一导电胶带表面的侧面扫描电镜照片。

图9为本发明另一实施例提供的锂离子电池的结构示意图。

图10为本发明又一实施例提供的锂离子电池的结构示意图。

图11为本发明实施例提供的锂离子电池在弯折时点亮灯泡的照片。

图12为本发明实施例的正极与金属锂组成的半电池与对比例的正极与金属锂组成的半电池在相同条件下的充放电循环性能曲线。

图13为本发明实施例的正极与金属锂组成的半电池与对比例的正极与金属锂组成的半电池在不同电流倍率下的循环测试曲线。

图14为本发明实施例的负极与金属锂组成的半电池与对比例的负极与金属锂组成的半电池在相同条件下的充放电循环性能曲线。

图15为本发明实施例的负极与金属锂组成的半电池与对比例的负极与金属锂组成的半电池在不同电流倍率下的循环测试曲线。

图16为本发明实施例提供的锂离子电池在不同电流倍率下的循环测试曲线。

图17为本发明实施例提供的锂离子电池在不同电流倍率下的充放电电压曲线。

主要元件符号说明