[发明专利]二次电池及其制备方法与包含其的用电装置

说明书

本发明提供了一种二次电池及其制备方法与包含其的用电装置，涉及储能器件领域，该二次电池包括叠层设置的隔膜/正极复合结构与隔膜/负极复合结构，隔膜/正极复合结构和隔膜/负极复合结构之间填充有电解质；隔膜/正极复合结构包括隔膜和设置于隔膜一个表面的正极材料层；隔膜/负极复合结构包括隔膜和设置于隔膜一个表面的负极材料层，以缓解现有技术的二次电池能量密度低的技术问题，达到提高二次电池能量密度的技术效果。

技术领域

本发明涉及储能器件领域，尤其是涉及一种二次电池及其制备方法与包含其的用电装置。

背景技术

二次电池，又称可充电电池，例如锂电池电池，是新一代的储能电源，随着可充电电池技术的不断更新和发展，目前可充电电池已广泛应用生活中的各个领域中，尤其是在新能源汽车、电网储能、特种车以及通信基站等领域有很大的应用前景。

可充电电池的结构一般包括依次叠层设置的正电极、有机电解液、隔膜以及负电极。为了满足二次电池大功率、大电流和高电压的需求，目前的二次电池的结构一般为：负电极、隔膜、正电极、隔膜、负电极、隔膜、正电极、隔膜、……、负电极组成，正电极、隔膜与负电极之间设有电解液。其中正电极和负电极分别包括集流体和涂覆在集流体表面的正极活性材料或负极活性材料，集流体一般为铝箔或铜箔，主要作用为用于传输载流子。在每个二次电池的电芯单元中就有两层集流体(分别为正极集流体和负极集流体)，集流体的重量占据总的二次电池重量的10－20％，随着二次电池中正电极和负电极设置层数的增加，这部分的重量也随之增大。

在评价二次电池的电性能指标时，能量密度是一个重要的参考指标。以电动汽车为例，又轻容量又大的电池才能满足电动汽车的要求，搭载同样重量的电池，能量密度越高车才会跑得越远。因此，如何提高二次电池的能量密度成为目前二次电池的研究热点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种二次电池，本发明的第二目的在于提供一种二次电池的制备方法，以缓解现有技术的二次电池能量密度低的技术问题。

本发明的第三目的在于提供一种用电装置，该用电装置包含上述二次电池。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种二次电池，包括叠层设置的隔膜/正极复合结构与隔膜/负极复合结构，所述隔膜/正极复合结构和所述隔膜/负极复合结构之间填充有电解质；

所述隔膜/正极复合结构包括隔膜和设置于所述隔膜一个表面的正极材料层；所述隔膜/负极复合结构包括隔膜和设置于所述隔膜一个表面的负极材料层。

进一步的，所述隔膜/正极复合结构与所述隔膜/负极复合结构依次叠层交替设置，所述隔膜/正极复合结构的层数或所述隔膜/负极复合结构的层数分别为选自2～1000之间的自然数。

进一步的，所述隔膜与所述正极材料层之间设有多孔网状结构的导电涂层。

进一步的，所述导电涂层中的孔隙为纳米级孔隙或微米级孔隙。

进一步的，所述导电涂层包括导电剂，所述导电剂选自导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、碳纤维或石墨烯中的任一种或至少两种的组合。

一种二次电池的制备方法，对隔膜/正极复合结构与隔膜/负极复合结构进行组装，并将电解质填充于所述隔膜/正极复合结构和所述隔膜/负极复合结构之间，然后对隔膜/正极复合结构、隔膜/负极复合结构和电解质进行封装得到所述二次电池。

进一步的，先分别制备隔膜/正极复合结构与隔膜/负极复合结构，然后再对隔膜/正极复合结构与隔膜/负极复合结构进行封装。

进一步的，在所述隔膜的一个表面制备正极材料层和任选的多孔网状结构的导电涂层；其中，任选的导电涂层位于所述隔膜与所述正极材料层之间；