锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池。该锂离子电池包括间隔设置的正极片和负极片。该正极片和负极片中至少一个包括一集流体。该集流体包括一石墨烯层及一碳纳米管层层叠设置。所述锂离子电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
【专利说明】锂离子电池
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锂离子电池。
【背景技术】
[0002]现有的锂离子电池可分为卷绕式及层叠式两类，其包括外壳体、封装于外壳体内的正极片、负极片、隔膜及电解液。该隔膜设置于正极片与负极片之间。该电解液充分浸润正极片、负极片及隔膜。所述正极片包括一正极集流体及形成于该正极集流体表面的正极材料层。所述负极片包括一负极集流体及形成于该负极集流体表面的负极材料层。
[0003]电池中的集流体是用于汇集电流的结构。集流体的功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小为佳。现有的锂离子电池中，集流体通常采用金属薄片，如铜箔、铝箔。然而，这些金属薄片一般具有较大的重量，从而使锂离子电池的能量密度较小；同时，由于金属材料易被腐蚀，进一步影响了锂离子电池的使用寿命。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种能量密度较大、寿命较长锂离子电池。
[0005]一种锂离子电池包括间隔设置的一正极片及一负极片，所述正极片和负极片中至少一个包括一集流体，所述集流体包括一石墨烯层及一碳纳米管层，该石墨烯层和该碳纳米管层层叠设置。
[0006]相较于现有技术，所述锂离子电池的集流体包括一石墨烯层及一碳纳米管结构，石墨烯和碳纳米管的密度较小，因此，集流体在整个锂离子电池中所占的重量较小，使锂离子电池具有较高的能量密度，同时，由于石墨烯层和碳纳米管层不易被腐蚀，集流体不易被破坏，该锂离子电池具有较长的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明第一实施例提供的锂离子电池的侧面示意图。
[0008]图2为本发明第一实施例提供的正极材料层的结构示意图。
[0009]图3为本发明第一实施例提供的正极材料层的扫描电镜照片。
[0010]图4为本发明第二实施例提供的锂离子电池制备方法的流程图。
[0011]图5为本发明第三实施例提供的锂离子电池制备方法的流程图。
[0012]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种锂离子电池，其包括一正极片、一负极片及一隔膜，所述正极片负极片位于隔膜的两侧，所述正极片与负极片中至少一个包括一集流体，其特征在于，该集流体包括一石墨烯层及一碳纳米管层，所述石墨烯层和所述碳纳米管层层叠设置。
2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述石墨烯层包括多层石墨烯，该多层石墨烯相互搭接或者相互叠加设置。
3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述石墨烯层为单层石墨烯。
4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述碳纳米管层由多个碳纳米管组成。
5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个微孔，所述石墨烯层覆盖该多个微孔。
6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极片包括一正极材料层及一集流体，该集流体由碳纳米管层和石墨烯层组成，所述正极材料层由多个正极活性物质颗粒与多个碳纳米管组成。
7.如权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述碳纳米管层直接与正极材料层接触，位于正极材料层和石墨烯层之间，至少部分正极材料层渗透至该碳纳米管层中。
8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极片包括一负极材料层及一集流体，该集流体由碳纳米管层和石墨烯层组成，所述负极材料层由多个负极活性物质颗粒与多个碳纳米管组成。
9.如权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述碳纳米管层直接与负极材料层接触，位于负极材料层和石墨烯层之间，至少部分负极材料层渗透至该碳纳米管层中。
10.如权利要求1至9项任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜设置于正极片和负极片之间形成一电池单元，所述锂离子电池包括多个电池单元相互层叠设置。
11.一种锂离子电池电极，包括电极材料层及一集流体，其特征在于，该集流体由石墨烯层和碳纳米管层组成。
12.如权利要求11所述的锂离子电池电极，其特征在于，所述电极材料层由多个电极活性材料颗粒和多个碳纳米管组成。
【文档编号】H01M10/0525GK103545528SQ201210242348
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】王佳平, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司