“三維技術(shù)鋰離子電池技術(shù)不僅簡(jiǎn)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(xué)化學(xué)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(yīng)用，對(duì)二次電池制造技術(shù)是一次重要的技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)鋰離子電池的技術(shù)進(jìn)步有重要意義。

唐有根博士近日在“2016第二屆中國(guó)動(dòng)力電池大會(huì)”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(shì)。

高安全性三維立體鋰電池的前景和優(yōu)勢(shì)

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(shì)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(wú)規(guī)則偏倒的金屬刺對(duì)活性物質(zhì)起到包容、固定作用，能有效提高極板強(qiáng)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(dǎo)電極耳點(diǎn)焊連接，可形成實(shí)體焊點(diǎn)；極板內(nèi)嵌入了致密纖維狀翻邊金屬刺，每個(gè)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(gè)良好的導(dǎo)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(jiǎn)化，電池成本降低。

實(shí)驗(yàn)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(shí)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(qiáng)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(guò)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(jiǎn)化制備工藝、降低設(shè)備投資；也因?yàn)殡p面能量互補(bǔ)和極板自平衡作用，提高了電池的一致性。”唐有根認(rèn)為，其提高了極板的多項(xiàng)性能。

“三維鋰離子電池極板厚度增加一倍，提高了電池比能量10－20％。”唐有根提出，三維鋰離子電池極板技術(shù)特點(diǎn)可滿足未來(lái)動(dòng)力電池的市場(chǎng)需求。