[实用新型]一种二次电池及二次电池所用的电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及二次电池和二次电池所用的电极。

背景技术

电池通过电化学氧化还原反应将电池内化学物质的化学能转化为电能。近年来在世界范围内，电池在电子，通讯，计算机等便携式电子设备中广泛使用。并且，在未来电动车等移动体以及电力平滑系统等定置用，大型电池系统的实用化备受期待，逐步成为核心设备。

电池之中，锂离子二次电池现在已广泛普及。一般的锂离子二次电池中，正极活性材料是过渡金属氧化物，负极活性材料是可以吸收/放出锂离子的材料(例如，锂金属，锂合金，金属氧化物以及碳材料)，另外包含了非水电解液，隔膜。

在现有技术中，特开平05-242911号公报中公开了一种锂离子二次电池，但是该锂离子二次电池单位重量的功率以及容量逐渐达到了极限，不能满足进一步发展的需求。

发明内容

本实用新型为了解决现有的问题，提供一种电极，包括正极和负极，所述正、负极由SUS箔和涂覆在所述SUS箔上的涂料层组成，所述正极的面密度大于负极的面密度，所述传导层为承载陶瓷材料的无纺布。

在另一实施例中，所述负极的涂料层上进一步贴附有面积比例为1/7的锂金属箔。

具体的，所述负极具有多层相互平行且具有间隙的层状物质，位于同一层的层状物质之间不相互接触，所述间隙内设有层间颗粒。所述各层层状物质之间的层间距离为10nm- 500nm或50nm-200nm，所述层间颗粒的直径不足1um。所述正极由多个直径1um以上的核心颗粒构成，所述核心颗粒的表面设有多个直径不足1um的颗粒。

在本技术方案中，所述层状物质采用石墨制成。所述层间颗粒之一采用锂制成。或者，所述层间颗粒之一采用硅或氧化硅构成。

本实用新型还提出了一种采用上述技术方案制成的二次电池，包括设置在正极和负极之间的传导层，分别设置在正极和负极外侧的两个集电极。

优选的，所述传导层采用空穴传导材料制成，其上设有多个垂直于正、负极表面的通孔，所述通孔内设有离子传导材料，所述离子传导材料与正、负极表面不进行物理接触。

本实用新型增加了电极的表面积，并且在正负极之间不仅传导离子，而且还传导空穴，因此可以提供一种高功率且高容量的二次电池，满足不断发展的电容量需求。

附图说明

图1是本实用新型一实施例二次电池的结构示意图。

图2是图1的二次电池及及一般的锂电池的重量能量密度图。

图3是具有纳米颗粒的核心颗粒所形成的正极适用于锂电池时的充电特性展示图。

图4是具有纳米颗粒的核心颗粒所形成的正极适用于锂电池时的放电特性展示图。

图5是本实用新型第一实施例的正极结构照片之一。

图6是本实用新型第一实施例的正极结构照片之二。

图7是本实用新型第一实施例的正极结构照片之三。

图8是本实用新型第一实施例的负极剖视结构图。

图9是本实用新型第三实施例的负极剖视结构图。

图10是本实用新型实施例和比较例的评价结果表。

图11是本实用新型实施例和比较例的放电容量曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步进行说明。

如图1所示，本实用新型的电池100为二次电池。所谓二次电池是将从外部电源中得到的电力能源转化为化学能源的形态，根据需要，可以将储存的能源再次作为电能被取出。

在该具体的实施例中，电池100具备正极10和负极20、离子传导材料30、空穴层 40以及集电体110、120。

本实施方案中，离子传导材料30是在正极10和负极20之间进行离子传导的材料。空穴层40采用空穴传导材料制成，是在正极10和负极20之间进行空穴传导的材料。传导层设有多个垂直于正、负极表面的通孔30a，也就是说，通孔30a在表里面相交方向延伸，通孔30a内设有离子传导材料，并且离子传导材料与正、负极表面不进行物理接触。本实施例中，离子传导材料的形成过程是将空穴传导材料浸入电解质中，将电解质充填进通孔30a，于是通孔30a内的电解质形成了离子传导材料30。但不仅限于此，离子传导材料30是固体或凝胶体都是可以的。

正极10和负极20之间隔着离子传导材料及空穴传导材料形成对向。离子传导材料 30及空穴传导材料各自与正极10和负极20接触。离子传导材料与正极10和负极20不进行物理接触。并且，正极10是与集电体110所接触，负极20是与集电体120接触的。