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1.（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）实用新型专利（10）授权公告号（45）授权公告日期（21）申请号2.8（22）申请日期2020.03.16（73）专利权人南京鼎腾石墨烯研究院有限公司地址江苏省南京经济技术开发区恒大路3号科技创新基地501室（72）发明人赖中平张国兴王雷张耀发王娟（74）专利代理机构 南京新汇恒诚知识产权代理有限公司 32424 代理人 谢娟文 （51）Int.Cl. H01M 4/66 (2006.01) H01M 4/70 (2006.01) H01M 10/054 (2010.01) (54) 实用新型名称。
2.一种钠离子电池的电极结构(57) 摘要本实用新型公开了一种钠离子电池的电极结构，包括多个集流体，其特征在于，在集流体上设置有至少一个穿孔。集流体上涂覆有电极层，并且在相邻的两个集流体之间设置有隔膜和电解质。 与现有技术相比，穿孔是通过具有穿孔结构的集流体来提高单体电池的整体能量密度。 表面的微小孔洞增加了集流体表面活性物质的负载，提高了单体电池的能量密度。 同时，这些穿孔结构有助于电解质在电化学反应过程中向各个方向的离子转移能力，从而可以提高不同的充电和放电速率。 充电和放电效率较低。 1页权利要求，3页说明书，2页附图，CN U 2020.12.1。
3. 8 CN U 1.一种钠离子电池电极结构，包括多个集流体，其特征在于，所述集流体上设有至少一个穿孔，所述集流体上涂覆有电极层。 两个相邻的集流体具有隔板并且电解质布置在集流体之间。 2.根据权利要求1所述的钠离子电池电极结构，其特征在于，所述集流体由箔片制成，所述箔片由金属或非金属材料制成。 3.根据权利要求1所述的钠离子电池电极结构，其特征在于，所述电极层由电极材料制成，所述电极材料包括正极活性材料和负极活性材料。 4.根据权利要求1所述的钠离子电池电极结构，其特征在于，所述隔膜由聚合物多孔隔膜制成。 权利要求 1/1 页。
4.2 CN U 2 一种钠离子电池的电极结构技术领域0001 本实用新型涉及钠离子电池制造领域，具体涉及一种钠离子电池的电极结构。 背景技术0002 近年来，锂离子电池、铅酸电池、超级电容器等电化学储能器件（EESD）在电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）、插电式汽车等领域得到广泛应用。混合动力电动汽车（插电式、PHEV）、无绳电动工具、无线电源和其他电力存储系统。 多年来，电化学储能装置不断发展。
5、虽然在研究和改进方面取得了重大进展，但其能量密度（ ）、功率密度（功率）和使用寿命仍难以满足要求。 随着可穿戴电子设备的快速发展，迫切需要开发柔性、轻量化、高能量密度的电化学储能装置。 0003 钠是地球上最丰富的元素之一，具有与锂相似的化学性质，因此它也可能适用于锂离子电池系统。 钠离子电池与锂离子电池相比有很多优点，如（1）成本低； 钠盐原料丰富，采用铁锰镍系正极材料相比锂离子电池三元正极材料，原材料成本降低一半。 (2)可采用低浓度电解液； 由于钠盐的特性，对于相同电解液浓度，钠盐的电导率高于锂电解液20的电导率。
约6.%。 (3)钠离子不与铝反应形成合金。 铝箔可以作为负极的集流体，可以降低电池的成本和重量。 (4)安全性能良好； 钠离子电池不具有过放电特性，可以将电池放电至0V状态。 0004 钠离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成，而电极则由电极材料和集流体组成。 电极材料是电化学储能装置充放电时的主要反应器。 在电化学反应过程中，它们可以通过集电器传输电子。 因此，集流体是用来完成电流回路的材料的基本配件。 电解液对电池系统的性能影响很大。 它必须具有宽的电化学窗口、良好的化学稳定性和高的离子电导率。 发明内容0005为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种．
7、一种钠离子电池的电极结构，能够减轻电池的重量，减轻电池首次充放电过程中的不可逆离子损失，提高电池的能量密度。 0006 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案： 0007 一种钠离子电池电极结构，包括多个集流体，其特征在于，所述集流体上设置有至少一个穿孔。 ，而穿孔是为了提高单体电池的整体能量密度，通过穿孔结构的集流体上的微小孔来增加电池的整体能量密度，增加了集流体表面活性物质的负载，提高了电池的能量密度。单个电池。 同时，这些穿孔结构有助于电解质在电化学反应过程中向各个方向移动。 离子转移能力可以提高不同充放电倍率下的充放电效率。 集流体上涂覆有电极层，并且在两个相邻的集流体之间设置有隔膜。
8.还有电解液。 0008 优选地，上述集流体由箔片制成，所述箔片由金属或非金属材料制成。 0009 更优选地英语作文，上述电极层由电极材料制成，该电极材料包括正极活性物质和负极。 活性物质干电池的构造，正极活性物质包括钴酸钠、锰酸钠、钠基多元过渡金属氧化物、钠使用说明书1/3页3 CN U 3氧化钒、过渡金属磷酸钠盐和过渡金属氟钠磷酸盐、磷酸铁钠（）、氧化锰钠（）、三元体系（TM=Ni、Co、Fe、Mn、Cr等过渡金属），负极活性物质包括碳材料、钠合金。 更优选0010。
9、进一步地，上述负极活性材料包括碳材料、钠合金，负极活性材料为石墨、乙炔黑、中间相碳微球(MCMB)等中的一种或混合物。 0011更优选地，上述隔膜由以下材料制成聚合物多孔隔膜的制备。 0012 进一步优选地，上述电解液由有机钠盐溶液制成。 有机钠盐溶液包括钠盐、溶剂和添加剂。 钠盐包括NaPF6，溶剂采用高纯有机溶剂，溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,2-二甲氧基乙烷(DME) 、四氢呋喃（THF）、2-甲基四氢呋喃（2-MTHF），添加剂采用功能保护添加。
10、由添加剂制成，添加剂包括成膜保护添加剂。 0013 本实用新型的有益特点是： (1)减少了集流体的质量，在一定程度上减轻了电池的重量。 （2）箔内阻降低，提高电池的能量密度和倍率性能； (3)提高电解液浓度保液能力，有利于提高循环寿命； (4)增强活性物质与集流体之间的附着力； (5)增强钠离子在电池内各个方向的迁移能力和增加电解液中离子迁移速率，增加离子迁移路径，提高不同充放电倍率下的充放电效率。 附图说明0014图1为本实用新型的结构示意图； 0015 图2为本实用新型的制造方法的步骤流程图； 0016 图3为本实用新型的应用示意图； 0017 图4是。
11、本实用新型另一种应用示意图。 0018 图中附图标记的含义：10.集流体，20.电极材料，30.穿孔，40.隔膜。 具体实施方式0019 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细介绍。 0020 图1为本实用新型的结构示意图； 本实用新型的电极结构基本上可以用作钠离子电池的正极或负极。 正极片由正极集电体和正极活性物质构成。 正极集流体采用穿孔铝箔，负极极片由负极集流体和负极活性物质组成。 负极集流体由穿孔铜箔制成。 0021 一种钠离子电池电极结构，包括多个集流体10。集流体10由箔片制成。 箔片由金属或非金属材料制成。 集流体10设有至少一个穿孔3。
12.0.这些穿孔30可以以规则或不规则的方式排列，且孔径一致。 这些穿孔30在电化学反应过程中有助于电解质在各个方向上的离子转移能力，并且可以提高不同的充电和放电速率。 为了实现较低的充电和放电效率，集流体10涂覆有电极层，并且隔板40和电解质设置在两个相邻的集流体10之间。隔板40由聚合物多孔膜制成。 0022 电极层由电极材料20制成。电极材料20是电活性材料，用作电化学反应过程中充电和放电的电流回路。 电极材料20包括正极活性材料和负极活性材料。 正极活性物质包括钴钠氧化物、锰钠氧化物、钠系多价过渡金属氧化物、钒钠氧化物、过渡金属磷酸钠、过渡金属氟磷酸钠盐、磷酸铁等。
13、钠（ ）、钠锰氧化物（ ），三元系（TM=Ni、Co、Fe、Mn、Cr等过渡金属），负极活性材料包括碳材料、钠合金，负极说明2/3页4 CN U 4 浆料为石墨、乙炔黑、中间相碳微球(MCMB)等中的一种。 0023 电解质由有机钠盐溶液制成。 有机钠盐溶液包括钠盐、溶剂和添加剂。 钠盐包括NaPF 6 和NaPF 6 。 溶剂由高纯度有机溶剂制成。 溶剂为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,2-二甲氧基乙基酯。
14、烷烃(DME)、四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)，添加剂为功能性保护添加剂，添加剂包括成膜保护添加剂。 0024 该专利提出，具有特殊电极结构的钠离子电池适用于电动汽车、混合动力电动汽车、插电式混合动力电动汽车、无线电动工具、无线供电等储能系统。 0025 图2为本发明制造方法的步骤流程图： 0026 方法一：通过机械工艺在集流体10上加工穿孔30，制备电极材料20的浆料，将电极材料20的浆料均匀涂布电极材料20干燥后，在集流体10表面形成均匀的包覆结构； 0027 方法二：先准备电极。
15、将材料20的浆料，将电极材料20的浆料均匀地涂覆在集流体10的表面上，干燥后，在集流体10的表面上形成均匀的涂覆结构，然后进行开孔。由机械工业钻探。 ，获得具有穿孔30的集流体10。 0028 图3为本实用新型电极结构的应用示意图。 如图所示，本实用新型提出的电极结构以堆叠方式组装成叠层结构。 相邻的正负极之间，极片20之间通过隔膜40隔开，以避免短路。 多层叠片完成后，将电芯用铝塑膜或硬壳封装，注入电解液，封装成铝离子电池。 0029 图4.本发明的电极结构也可以应用于卷绕结构的铝离子电池。 将正负极片20和隔板40分开，避免正极片、隔板短路。
16.将三层负极卷绕起来，制备圆形或方形电池芯。 用铝塑膜或硬壳封装电芯，注入电解液，封装成铝离子电池。 0030 本实用新型的有益效果是： (1)集流体10的质量减小，一定程度上减轻了电池的重量。 （2）箔内阻降低，提高电池的能量密度和倍率性能； (3)增加电解液的保液能力，有利于循环寿命的提高； (4)增强活性物质与集电体10之间的附着力； （5）增强电池内钠离子向各个方向的迁移能力，提高电解液中离子的迁移速率干电池的构造，增加离子迁移路径，提高不同充放电倍率下的充放电效率。 0031 本实用新型的基本原理、主要特征和优点如上所述。 本领域的技术人员应当理解，上述实施例并不对本发明进行任何限制，凡是通过等同替换或者等同变换所获得的技术方案，均属于本发明的保护范围。 使用说明书 3/3 第 5 页 CN U 5 图 1 图 2 附说明书 图 1/2 第 6 页 CN U 6 图 3 图 4 附说明书 图 2/2 第 7 页 CN U 7．