集流體、鋰離子電池電極及鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電池中的集流體，其包括一石墨烯膜及一支撐結(jié)構(gòu)，該石墨烯膜設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)的表面，所述石墨烯膜包括至少一層石墨烯。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種應(yīng)用該集流體的鋰離子電池。
【專利說明】集流體、鋰離子電池電極及鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集流體，使用該集流體的鋰離子電池電極及鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鋰離子電池可分為卷繞式及層疊式兩類，其包括外殼體、封裝于外殼體內(nèi)的正極片、負(fù)極片、隔膜及電解液。該隔膜設(shè)置于正極片與負(fù)極片之間。該電解液充分浸潤(rùn)正極片、負(fù)極片及隔膜。所述正極片包括一正極集流體及形成于該正極集流體表面的正極材料層。所述負(fù)極片包括一負(fù)極集流體及形成于該負(fù)極集流體表面的負(fù)極材料層。
[0003]電池中的集流體是用于匯集電流的結(jié)構(gòu)。集流體的功用主要是將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來以便形成較大的電流對(duì)外輸出，因此集流體應(yīng)與活性物質(zhì)充分接觸，并且內(nèi)阻應(yīng)盡可能小為佳。現(xiàn)有的鋰離子電池中，集流體通常采用金屬薄片，如銅箔、鋁箔。然而，這些金屬薄片一般具有較大的重量，從而使鋰離子電池的能量密度較??；同時(shí)，由于金屬材料易被腐蝕，進(jìn)一步影響了鋰離子電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種密度較小、不易被腐蝕的集流體及應(yīng)用該集流體的鋰離子電池電極和鋰離子電池。
[0005]一種應(yīng)用于電池中的集流體，其包括一石墨烯膜及一支撐結(jié)構(gòu)，該石墨烯膜設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)的表面，所述石墨烯膜包括至少一層石墨烯。
[0006]一種鋰離子電池電極，其包括一電極材料層及一集流體層疊設(shè)置，其中，該集流體包括一石墨烯膜及一支撐結(jié)構(gòu)，該石墨烯膜設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)表面，該石墨烯膜與該電極材料層相互接觸。
[0007]相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述集流體由石墨烯膜和支撐體組成，石墨烯膜的密度較小，因此，集流體的重量較小，同時(shí)，由于石墨烯膜的化學(xué)穩(wěn)定性高，不易被腐蝕，因此，集流體不易被破壞。使用該集流體的鋰離子電池電極和鋰離子電池具有較高的能量密度和較長(zhǎng)的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的集流體的側(cè)面示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的集流體的側(cè)面示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的集流體的側(cè)面示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的鋰離子電池的剖面示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明第四實(shí)施例中正極材料層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例中正極材料層的掃描電鏡照片。
[0014]圖7為另一實(shí)施例中鋰離子電池正極的側(cè)視圖。
[0015]圖8為另一實(shí)施例中鋰離子電池負(fù)極的側(cè)視圖。[0016]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種集流體，其包括一支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一石墨烯膜設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)的表面，該石墨烯膜包括至少一石墨烯。
2.如權(quán)利要求1所述的集流體，其特征在于，所述至少一石墨烯膜包括一第一石墨烯膜和一第二石墨烯膜分別設(shè)置于支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)的表面。
3.如權(quán)利要求1所述的集流體，其特征在于，所述至少一石墨烯膜為一層石墨烯膜，所述支撐體包括兩個(gè)相對(duì)的表面及位于該表面之間的側(cè)面，該石墨烯膜彎折后設(shè)置于支撐結(jié)構(gòu)的該兩個(gè)相對(duì)的表面上及側(cè)面上。
4.如權(quán)利要求1所述的集流體，其特征在于，所述集流體由該支撐結(jié)構(gòu)和該石墨烯膜組成。
5.如權(quán)利要求1所述的集流體，其特征在于，所述石墨烯膜包括多層石墨烯，該多層石墨烯相互搭接或者相互疊加設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的集流體，其特征在于，所述石墨烯膜為單層石墨烯。
7.—種鋰離子電池電極，該鋰離子電池電極包括一電極材料層及一集流體，該電極材料層和該集流體層疊設(shè)置，其特征在于，所述集流體采用如權(quán)利要求1-6所述的任意一集流體。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述鋰離子電池電極為正極，該電極材料層由正極活性材料和多個(gè)碳納米管組成。
9.如權(quán)利要求7所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述鋰離子電池電極為負(fù)極，該電極材料層由負(fù)極活性材料和多個(gè)碳納米管組成。
10.一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括一正極片及一負(fù)極片，所述正極片包括正極集流體，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體，其特征在于，所述正極集流體和負(fù)極集流體中至少一個(gè)采用如權(quán)利要求1-6所述的任意一集流體。
【文檔編號(hào)】H01M4/13GK103545530SQ201210242357
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】王佳平, 姜開利, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司