CN109461879A - 一种单间歇涂布型锂离子电池及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种单间歇涂布型锂离子电池及制备方法,可解决卷绕式锂离子电池能量密度较低和电池厚度较高导致电池使用性能偏低的技术问题。包括卷绕式的第一极性极片和第二极性极片,第一极性极片和第二极性极片之间设有隔膜隔开,第一极性极片和第二极性极片极性相反,第一极性极片采用间歇涂布制造而成,第二极性极片采用全涂布制造而成。卷绕时第一极性极片最内一圈和最外一圈为单涂覆,在保证活性物质完全发挥的同时,可大大减少多余的第一极性活性物质的用量,实现电池能量密度的提升,同时电池厚度也有所降低,从而提高了电池的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种单间歇涂布型锂离子电池及制备方法。
背景技术
锂离子电池因具有能量密度高、电压平台高、使用寿命长等特征而广泛引用于3C数码产品、储能设备和电动新能源汽车等领域,具有极大的市场需求。
尤其在电动新能源汽车领域,锂离子电池为动力能源具有广阔的市场前景。同时,为满足新能源汽车高续航里程和高能量密度补贴的要求,在有限空间的电池包系统中对单体动力锂离子电池的能量密度和厚度需提出了更高的要求。
动力锂离子电池的制备多采用效率更高的卷绕式,当前卷绕式的正负极极片大多采用全涂布型,卷绕后正负极活性物质未完全有效利用。为保证正极容量有效发挥,往往负极料卷绕过量,严重导致锂离子电池的电池厚度增加和能量密度降低,单体电池厚度增加影响标准宽度模组的制备,单体能量密度的降低将导致电池包的系统能量密度降低,这样的锂离子电池必将失去行业竞争力。
发明内容
本发明提出的一种单间歇涂布型锂离子电池及制备方法,可解决卷绕式锂离子负极料卷绕过量导致锂离子电池的电池厚度增加和能量密度降低的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种单间歇涂布型锂离子电池,包括卷绕式的第一极性极片和第二极性极片,第一极性极片和第二极性极片之间设有隔膜隔开,第一极性极片和第二极性极片极性相反,第一极性极片采用间歇涂布制造而成,第二极性极片采用全涂布制造而成。
进一步地,卷绕第一极性极片最内一圈极片未对应第二极性极片处没有涂覆活性材料,卷绕第一极性极片最内一圈极片对应第二极性极片处有涂覆活性材料。
进一步地,卷绕第一极性极片最外一圈极片未对应第二极性极片处没有涂覆活性材料,卷绕第一极性极片最外一圈极片对应第二极性极片处有涂覆活性材料。
进一步地,卷绕第一极性极片极性是正极,第二极性极片极性是负极。
更进一步地,卷绕第一极性极片的活性物质是三元镍钴锰酸锂,第二极性极片的活性物质是人造石墨。
进一步地,卷绕第一极性极片极性是负极,第二极性极片极性是正极。
更进一步地,卷绕第一极性极片的活性物质是人造石墨,第二极性极片的活性物质是三元镍钴锰酸锂。
一种单间歇涂布型锂离子电池的制备方法:
步骤1:第一极性极片的制备,将第一极性浆料于第一集流体正反面上均采用间歇涂布,即涂布固定距离浆料后间歇固定距离集流体,如此反复。
步骤2:第二极性极片的制备,将第二极性浆料于第二集流体正反面上均采用全涂布,即涂布浆料不间歇。
步骤3:锂离子电池的制备,将第一极性极片、第二极性极片和隔膜进行卷绕组装,第一极性极片与第二极性极片间设有隔膜,卷绕第一极性极片最内一圈未涂覆极片朝内对应隔膜,卷绕第一极性极片最内一圈涂覆极片朝外对应第二极性极片,卷绕第一极性极片最外一圈未涂覆极片朝外对应隔膜,卷绕第一极性极片最外一圈涂覆极片朝内对应第二极性极片。
由上述技术方案可知,本发明提供的一种单间歇涂布型锂离子电池,相对于现有技术,只需对第一极性极片的制备采用间歇涂布,第二极性极片的制备仍采用全涂布。从而卷绕时第一极性极片最内一圈和最外一圈为单涂覆,在保证活性物质完全发挥的同时,可大大减少第一极性活性物质的用量,实现电池能量密度的提升,同时电池厚度也有所降低,大大提高了电池使用性能。
附图说明
图1是本发明的卷绕截面图;
图2是本发明第一极性极片卷绕展开截面图;
图3是本发明第二极性极片卷绕展开截面图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明实施例提供一种单间歇涂布型锂离子电池,如图1,包括卷绕第一极性极片1、第二极性极片2,第一极性极片1和第二极性极片2之间设有隔膜3隔开;
第一极性极片1的最内一圈极片4和最外一圈极片5均采用单面涂覆,且单面涂覆对应第二极性极片涂覆料区,第一极性极片其余部分均采用全涂覆。
如图2,第一极性极片的制备采用单间歇涂布,包括第一集流体11和第一活性物质12,卷首13单面空集流体单面涂覆保证卷绕时最内一圈的单面涂覆料区对应第二极性极片涂覆料区,其单面空集流体对应最内圈隔膜。卷尾14单面空集流体单面涂覆保证卷绕时最外一圈的单面图覆料区对应第二极性极片涂覆料区,其单面空集流体对应最外圈隔膜。
如图3,第二极性极片的制备采用全涂布,包括第二集流体21和第二极性极片22。
具体制备方法如下:
步骤1:第一极性极片的制备,将第一极性浆料于第一集流体11正反面上均采用间歇涂布,即涂布固定距离浆料后间歇固定距离集流体,如此反复;
步骤2:第二极性极片的制备,将第二极性浆料于第二集流体21正反面上均采用全涂布,即涂布浆料不间歇;
步骤3:锂离子电池的制备,将第一极性极片、第二极性极片和隔膜3进行卷绕组装,卷绕第一极性极片1最内一圈4未涂覆极片朝内对应隔膜3,卷绕第一极性极片1最内一圈4涂覆极片朝外对应第二极性极片2,卷绕第一极性极片1的最外一圈5未涂覆极片朝外对应隔膜3,卷绕第一极性极片1最外一圈5涂覆极片朝内对应第二极性极片2。
本发明实施例应用实例一:
第一极性极片1是正极,第一集流体是铝箔,第二极性极片2是负极,第二集流体是铜箔;优选地,正极活性物质选用三元镍钴锰酸锂,负极活性物质选用人造石墨;以一款三元VDA电池为例,能量密度可提升2.8Wh/Kg,厚度可降低0.5mm左右。
本发明实施例应用实例二:
第一极性极片1是负极,第一集流体是铜箔,第二极性极片是正极,第二集流体是铝箔;优选地,负极活性物质选用人造石墨,正极活性物质选用三元镍钴锰酸锂;以一款三元VDA电池为例,能量密度可提升2.5Wh/Kg,厚度可降低0.5mm左右。
综上可知,本发明实施例提供的一种单间歇涂布型锂离子电池,相对于现有技术,只需对第一极性极片的制备采用间歇涂布,第二极性极片的制备仍采用全涂布。从而卷绕时第一极性极片最内一圈和最外一圈为单涂覆,在保证活性物质完全发挥的同时,可大大减少第一极性活性物质的用量,实现电池能量密度的提升,同时电池厚度也有所降低,大大提高了电池使用性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种单间歇涂布型锂离子电池,包括第一极性极片(1)和第二极性极片(2),第一极性极片(1)和第二极性极片(2)之间设有隔膜(3)隔开,第一极性极片(1)和第二极性极片(2)的极性相反,其特征在于:第一极性极片(1)采用间歇涂布制造而成,第二极性极片(2)采用全涂布制造而成。
2.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:第一极性极片(1)的最内一圈极片(4)未对应第二极性极片(2)处没有涂覆活性材料,第一极性极片(1)最内一圈极片(4)对应第二极性极片处有涂覆活性材料。
3.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:所述第一极性极片(1)最外一圈极片(5)未对应第二极性极片(2)处没有涂覆活性材料,第一极性极片(1)最外一圈极片(5)对应第二极性极片(2)处有涂覆活性材料。
4.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:所述第一极性极片(1)的极性是正极,第二极性极片(2)的极性是负极。
5.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:卷绕第一极性极片(1)的活性物质是三元镍钴锰酸锂,卷绕第二极性极片(2)的活性物质是人造石墨。
6.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:所述第一极性极片(1)的极性是负极,第二极性极片(2)的极性是正极。
7.根据权利要求1所述的单间歇涂布型锂离子电池,其特征在于:所述卷绕第一极性极片(1)的活性物质是人造石墨,卷绕第二极性极片(2)的活性物质是三元镍钴锰酸锂。
8.一种单间歇涂布型锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤
步骤1:第一极性极片的制备,将第一极性浆料于第一集流体(11)正反面上均采用间歇涂布,即涂布固定距离浆料后间歇固定距离集流体,如此反复;
步骤2:第二极性极片的制备,将第二极性浆料于第二集流体(21)正反面上均采用全涂布,即涂布浆料不间歇;
步骤3:锂离子电池的制备,将第一极性极片、第二极性极片和隔膜(3)进行卷绕组装,卷绕第一极性极片(1)最内一圈(4)未涂覆极片朝内对应隔膜(3),卷绕第一极性极片(1)最内一圈(4)涂覆极片朝外对应第二极性极片(2),卷绕第一极性极片(1)的最外一圈(5)未涂覆极片朝外对应隔膜(3),卷绕第一极性极片(1)最外一圈(5)涂覆极片朝内对应第二极性极片(2)。
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