[发明专利]电极结构和其制造方法以及包括该电极结构的二次电池

说明书

本公开提供了一种电极结构、制造该电极结构的方法和包括该电极结构的二次电池。该电极结构包括：基础层，包括第一活性材料；以及多个活性材料板，在基础层的第一表面上并且彼此间隔开，所述多个活性材料板包括第二活性材料。基础层的活性材料密度小于所述多个活性材料板中的活性材料板的活性材料密度。

技术领域

本公开涉及电极结构、制造该电极结构的方法和包括该电极结构的二次电池。

背景技术

与不可再充电的一次电池不同，二次电池是可再充电和可放电的，特别是，锂二次电池可以具有比镍镉电池或镍氢电池更高的电压和更高的比能量。尽管如此，仍然需要改善的电池材料。

发明内容

提供了电极结构、制造该电极结构的方法和包括该电极结构的二次电池。

额外的方面将在下面的描述中部分地阐述且将部分自该描述明显，或者可以通过实践所给出的实施方式而获知。

根据一实施方式的一方面，一种电极结构包括：基础层，包括第一活性材料；以及多个活性材料板，提供在基础层的第一表面上并且彼此间隔开，所述多个活性材料板包括第二活性材料，其中基础层的活性材料密度小于所述多个活性材料板中的活性材料板的活性材料密度。

该电极结构还可以包括在基础层的第二表面上的电极集流体层，第二表面与基础层的第一表面相反。电极集流体层可以包括在20℃下具有约10³西门子每米至约10⁷西门子每米的电导率的金属。

第一活性材料和第二活性材料各自可以独立地包括锂金属氧化物。第一活性材料和第二活性材料可以在组成上不同，或者第一活性材料可以具有与第二活性材料相同的组成。

基于基础层的总体积，第一活性材料的体积分数可以在从约50体积百分比至约90体积百分比的范围内。基于所述多个活性材料板的总体积，第二活性材料的体积分数可以在从约80体积百分比至约100体积百分比的范围内。

基础层可以具有约5微米(μm)至约200μm的高度。

基础层可以包括第一活性材料和在20℃下具有10³至10⁷西门子每米的电导率的导电金属。所述导电金属可以包括铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铬(Cr)、钨(W)、钼(Mo)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、铅(Pd)或其组合。基于第一活性材料和在20℃下具有10³至10⁷西门子每米的电导率的导电金属的总体积，导电金属的体积分数可以等于或小于约30体积百分比。

所述多个活性材料板中的活性材料板可以包括从基础层起堆叠的多个活性材料层。所述多个活性材料层中的活性材料层的活性材料密度可以在远离基础层的方向上增加。

所述多个活性材料板可以限定宽度方向、长度方向和高度方向，所述多个活性材料板可以在宽度方向上彼此间隔开。相邻的活性材料板之间的距离可以大于0μm且等于或小于约50μm。所述多个活性材料板限定宽度方向、长度方向和高度方向，所述多个活性材料板可以在长度方向上彼此间隔开。

所述多个活性材料板中的至少一个可以具有与另一个活性材料板的长度不同的长度。

所述多个活性材料板中的活性材料板的宽度可以等于或大于约10μm。所述多个活性材料板中的活性材料板的高度大于所述多个活性材料板中的活性材料板的宽度。所述多个活性材料板中的活性材料板的高度可以在从约20μm至约1,000μm的范围内。

所述多个活性材料板中的活性材料板之间的通道可以延伸到基础层的第一表面或在基础层中延伸到预定深度。