高安全性三维立体锂电池有什么前景和优势

“三维技术锂离子电池技术不仅简化了工艺，而且降低了成本，为高性能锂离子电池的发展提供了更多可能。”中南大学化学电源与材料研究所唐有根博士表示，三维锂电池技术的发明和应用，对二次电池制造技术是一次重要的技术创新，对锂离子电池的技术进步有重要意义。

唐有根博士近日在“2016第二届中国动力电池大会”上做了《高安全性三维技术锂离子电池》的演讲，和大家一同分享了“三维立体电池”的前景和优势。

高安全性三维立体锂电池的前景和优势

据唐有根介绍，相比于此前技术相比，三维极板技术优势包括以下：提高极板性能，三维金属箔表面呈致密、立体翻边金属刺结构，能嵌填大量活性物质浆料，无规则偏倒的金属刺对活性物质起到包容、固定作用，能有效提高极板强度和大电流充放电特性。

其次，降低电池的内阻：三维金属箔表面可任意留取光面基体，在光面处与导电极耳点焊连接，可形成实体焊点；极板内嵌入了致密纤维状翻边金属刺，每个微观不规则金属刺都能与极板活性物质可靠接触，并成为一个良好的导电通道，能有效降低内阻。

再次，降低电池制作成本：三维金属箔作为集流载体，使锂离子电池的极板厚度增加，电极材料减少，电池容量提高，生产工艺简化，电池成本降低。

实验显示，以三维金属箔作为集流体，采用立式拉浆工艺制作的5．5Ah磷酸铁锂电池可实现厚度增加1倍；极板组合数比传统电池减少16片；活性物质粘结强度提高30％；电池0．3C容量提高了20％；电池成本降低10－15％。

“三维结构极板通过改变极板间电荷迁移路径，而改善了锂离子电池的安全性；还采用立式拉浆工艺，替代传统的卧式涂布工艺，简化制备工艺、降低设备投资；也因为双面能量互补和极板自平衡作用，提高了电池的一致性。”唐有根认为，其提高了极板的多项性能。

“三维锂离子电池极板厚度增加一倍，提高了电池比能量10－20％。”唐有根提出，三维锂离子电池极板技术特点可满足未来动力电池的市场需求。