華為一項專利——鋰離子電池導(dǎo)電粘結(jié)劑通過

華為的一項鋰電池相關(guān)專利昨日獲得通過，由國家知識產(chǎn)權(quán)局公開。該專利的名字為 “一種鋰離子電池用導(dǎo)電粘結(jié)劑及其制備方法、鋰離子電池電極極片及制備方法和鋰離子電池”。根據(jù)描述，該專利使用一種聚乙烯醇、聚乙二醇、聚苯乙烯、淀粉、海藻酸鈉等作為粘合劑，石墨烯作為導(dǎo)電材料。石墨烯用量占總質(zhì)量的 0.1%~10%，石墨烯粒子的厚度為 5nm~50nm，D50 粒徑 50nm~5000nm。

這項發(fā)明使用兩種粘合劑，第一粘合劑占比 20%~50%，第二種粘合劑采用聚丙烯酸和聚酰亞胺等材料，通過化學(xué)鍵與第一種粘合劑結(jié)合。上圖中 1 為硅顆粒，2 為石墨烯，3 為粘結(jié)劑。硅顆粒被限制在這個中空結(jié)構(gòu)中，即使發(fā)生膨脹，也不會損失性能。

根據(jù)專利描述，目前的鋰電池為了提高能量密度，往往將石墨負極材料替代為硅等合金材料。然而硅在循環(huán)過程中會發(fā)生體積膨脹，從而脫落，這就會導(dǎo)致電池壽命迅速衰減。華為這項專利通過這種新型導(dǎo)電粘合劑，可以束縛硅顆粒，將粘合劑與導(dǎo)電劑合二為一。當硅顆粒嵌鋰大幅膨脹時，粘結(jié)劑高分子鏈伸展；當硅顆粒脫鋰收縮時，粘結(jié)劑高分子鏈再次纏繞收縮，使得石墨烯與硅始終保持接觸。

IT之家了解到，這項專利制成的兩種扣式原型電池，在經(jīng)過 50 次循環(huán)之后，容量保持率均達到 90% 以上，放電效率也高達 97%、98%，這表示電池的內(nèi)阻依舊非常小，沒有明顯損失。專利中表示：“本發(fā)明實施例制備得到的鋰離子電池用導(dǎo)電粘結(jié)劑可以有效緩沖充放電過程中活性材料的體積變化帶來的負面影響，提高電池的循環(huán)特性，且該鋰離子電池用導(dǎo)電粘結(jié)劑同時作為導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，可提高正負極嵌鋰活性物質(zhì)含量，進而提升電芯能量密度?！?/p>

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