[发明专利]一种锂离子电池正极结构和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极结构和锂离子电池，包括衬底、离子导体、正极导体层和电子导体；所述衬底设置有正极集流体层，所述离子导体包括离子导体层和凸起部件；所述正极导体层位于所述正极集流体层和所述离子导体层之间；所述凸起部件的一端与所述离子导体层相连，所述凸起部件的另一端嵌入所述正极导体层；所述电子导体的一端与所述正极集流体层相连，所述电子导体的另一端嵌入所述正极导体层。采用本发明的技术方案，能够增加锂离子电池的容量和能量密度。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电极材料制备技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极结构和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式电器中，深受广大用户的钟爱，在未来的电动汽车也有着非常好的应用前景，必将对未来人们的生活产生深刻的影响。

目前，通常采用半导体薄膜工艺制备的“三明治”叠层结构的锂离子，锂离子电池的正极结构中，正极层只含有正极活性物质，不含有电子和离子传导介质，限制了正极层的厚度，降低了锂离子电池的容量和能量密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池正极结构和锂离子电池，提高了锂离子电池的容量和能量密度。

为实现上述目的，本发明提供一种锂离子电池正极结构，包括衬底、离子导体、正极导体层和电子导体；

所述衬底设置有正极集流体层，所述离子导体包括离子导体层和凸起部件；

所述正极导体层位于所述正极集流体层和所述离子导体层之间；

所述凸起部件的一端与所述离子导体层相连，所述凸起部件的另一端嵌入所述正极导体层；

所述电子导体的一端与所述正极集流体层相连，所述电子导体的另一端嵌入所述正极导体层。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述离子导体层和所述凸起部件为一体化结构。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述电子导体和所述凸起部件交错排列。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述正极集流体层由第一金属材料形成。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述电子导体由第二金属材料或者含碳材料形成；

所述第一金属材料与所述第二金属材料相同或者不同。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述离子导体层厚度为1-3μm；所述凸起部件的厚度为0.7-5.7μm。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述正极导体层的厚度为1-6μm。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，电子导体的厚度为0.7-5.7μm。

进一步地，上述所述的锂离子电池正极结构中，所述离子导体通过物理气相沉积方法、三维打印方法和模板法中的至少一种制备；和/或，所述电子导体通过物理气相沉积方法、三维打印方法和模板法中的至少一种制备。

本发明还提供一种锂离子电池，包括依次设置的电池包装隔离保护膜、负极流体层、负极导体层和如上所述的锂离子电池正极结构。

本发明的锂离子电池正极结构和锂离子电池，通过设置衬底、离子导体、正极导体层和电子导体，并将离子导体的凸起部件和电子导体分别嵌入正极导体层，形成三维离子/电子导体混合网络的锂离子电池正极结构，实现了在不降低活性材料利用率的前提下，增加正极导体层的厚度。采用本发明的技术方案，能够增加锂离子电池的容量和能量密度。

附图说明

图1为本发明的锂离子电池正极结构实施例的结构示意图；