“三維技術(shù)鋰離子電池技術(shù)不僅簡化了工藝，而且降低了成本，為高性能鋰離子電池的發(fā)展提供了更多可能。”中南大學化學電源與材料研究所唐有根博士表示，三維鋰電池技術(shù)的發(fā)明和應用，對二次電池制造技術(shù)是一次重要的技術(shù)創(chuàng)新，對鋰離子電池的技術(shù)進步有重要意義。
唐有根博士近日在“2016第二屆中國動力電池大會”上做了《高安全性三維技術(shù)鋰離子電池》的演講，和大家一同分享了“三維立體電池”的前景和優(yōu)勢。
據(jù)唐有根介紹，相比于此前技術(shù)相比，三維極板技術(shù)優(yōu)勢包括以下：提高極板性能， 三維金屬箔表面呈致密、立體翻邊金屬刺結(jié)構(gòu)，能嵌填大量活性物質(zhì)漿料，無規(guī)則偏倒的金屬刺對活性物質(zhì)起到包容、固定作用，能有效提高極板強度和大電流充放電特性。
其次，降低電池的內(nèi)阻： 三維金屬箔表面可任意留取光面基體，在光面處與導電極耳點焊連接，可形成實體焊點；極板內(nèi)嵌入了致密纖維狀翻邊金屬刺，每個微觀不規(guī)則金屬刺都能與極板活性物質(zhì)可靠接觸，并成為一個良好的導電通道，能有效降低內(nèi)阻。
再次，降低電池制作成本：三維金屬箔作為集流載體，使鋰離子電池的極板厚度增加，電極材料減少，電池容量提高，生產(chǎn)工藝簡化，電池成本降低。
實驗顯示，以三維金屬箔作為集流體，采用立式拉漿工藝制作的5．5Ah磷酸鐵鋰電池可實現(xiàn)厚度增加1倍；極板組合數(shù)比傳統(tǒng)電池減少16片；活性物質(zhì)粘結(jié)強度提高30％；電池0．3C容量提高了20％；電池成本降低10－15％。
“三維結(jié)構(gòu)極板通過改變極板間電荷遷移路徑，而改善了鋰離子電池的安全性；還采用立式拉漿工藝，替代傳統(tǒng)的臥式涂布工藝，簡化制備工藝、降低設備投資；也因為雙面能量互補和極板自平衡作用，提高了電池的一致性。”唐有根認為，其提高了極板的多項性能。
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