CN115763997A - 一种卷绕式电池极组及锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷绕式电池极组,包括正极片、负极片及位于正极片和负极片之间的隔膜;该卷绕式电池极组包括极组的卷绕拐角区部分和极组的卷绕平直区部分;极组的卷绕拐角区部分位于极组的卷绕平直区部分的两端;隔膜、负极片和正极片,均包含第一区域部分和第二区域部分;隔膜、负极片和正极片的第一区域部分在极组的卷绕拐角区部分中,隔膜、负极片和正极片隔膜的第二区域部分在极组的卷绕平直区部分中。此外,本发明还公开了一种锂离子电池。本发明设计科学,通过极组中正极片、负极片、隔膜的新型结构设计,以及电池壳体的结构创新,可以有效解决卷绕式电池的卷绕拐角析锂问题,从而提高电池的循环性能及安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种卷绕式电池极组及锂离子电池。
背景技术
目前,电动汽车企业对动力电池的需求量增加,与此同时,电动汽车对动力电池的能量密度、循环寿命提出了更高的要求,因此,开发高比能、长循环寿命的动力电池,是未来发展的重要方向之一。
动力电池可分为软包电池、圆柱电池和方型铝壳电池,其中,方型铝壳电池按装配工艺,又可分为卷绕式和卷绕式。卷绕式电池由于生产效率高,制备方便,是目前主流的动力电池类型。
对于卷绕式电池,其由于卷绕拐角的存在,负极片拐角外侧被正极片拐角内侧包覆,造成此处负极活性物质容量与正极活性物质容量比例小(相比极组大面处),从而容易发生析锂,造成电池循环寿命及安全性能的降低。
此外,对于卷绕式电池,在长期充放电过程中,正负极片呼吸式膨胀收缩,对拐角处施加压力,造成拐角处极片电流密度比极组大面处极片的电流密度高,从而也存在析锂风险,造成电池循环寿命及安全性能的降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种卷绕式电池极组及锂离子电池。
为此,本发明提供了一种卷绕式电池极组,包括正极片、负极片及位于正极片和负极片之间的隔膜;
该卷绕式电池极组,包括极组的卷绕拐角区部分和极组的卷绕平直区部分;
极组的卷绕拐角区部分,位于极组的卷绕平直区部分的两端;
其中,隔膜、正极片和负极片,均包含第一区域部分和第二区域部分;
隔膜、正极片和负极片的第一区域部分在极组的卷绕拐角区部分中,隔膜、正极片和负极片的第二区域部分在极组的卷绕平直区部分中;
正极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于正极片的第二区域部分中的导电剂含量;
正极片的第一区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径,小于正极片的第二区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径;
负极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径,小于负极片的第二区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径;
负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的石墨化度,低于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的粘结剂的阻抗,低于负极片的第二区域部分中的粘结剂的阻抗。
此外,本发明还提供了一种锂离子电池,其包括如权利要求-中任一项所述的卷绕式电池极组;
卷绕式电池极组,位于中空的、顶部开口的方型电池铝壳的内腔中;
方型电池铝壳的顶部,密封设置有电池盖板;
方型电池铝壳内,注入有电解液。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种卷绕式电池极组及锂离子电池,其设计科学,通过极组中正极片、负极片、隔膜的新型结构设计,以及电池壳体的结构创新,可以有效解决卷绕式电池的卷绕拐角析锂问题,从而提高电池的循环性能及安全性能,具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种卷绕式电池极组的结构示意图;
图2为本发明提供的一种锂离子电池的整体外观结构示意图;
图3为本发明提供的一种锂离子电池的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1,本发明提供了一种卷绕式电池极组,包括正极片1001、负极片及位于正极片1001和负极片1002之间的隔膜1003;
该卷绕式电池极组,包括极组的卷绕拐角区部分101和极组的卷绕平直区部分102;
极组的卷绕拐角区部分101,位于极组的卷绕平直区部分102的两端;
该卷绕式电池极组中的正极片、负极片和隔膜,均分别包括卷绕拐角区部分和卷绕平直区部分;
需要说明的是,卷绕式电池极组沿卷绕方向分为极组的卷绕拐角区部分和极组的卷绕平直区部分。
在本发明中,卷绕式电池极组、正极片、负极片和隔膜的卷绕平直区部分,分别是卷绕式电池极组、正极片、负极片和隔膜中,具有的呈直线分布状态的部分。而卷绕式电池极组、正极片、负极片和隔膜的卷绕拐角区部分,是卷绕式电池极组、正极片、负极片和隔膜中,除“卷绕平直区部分”之外的其他部分(即剩余部分)。
需要说明的是,在本发明中,相比极组的卷绕平直区部分102,极组的卷绕拐角区部分101中的正极片、负极片的活性材料、导电剂和粘结剂等不同,隔膜的孔隙率、功能涂层等也不同。
其中,隔膜,包含第一区域部分和第二区域部分,即是隔膜的卷绕拐角区部分和卷绕平直区部分;
隔膜的第一区域部分在极组的卷绕拐角区部分101中,隔膜的第二区域部分在极组的卷绕平直区部分102中。
需要说明的是,隔膜的第一区域部分与第二区域部分的结构或类型不同;隔膜的第一区域部分具有保液性好、阻抗低、减缓极片膨胀等一种或多种性能。
需要说明的是,在图1中,负极片1002是图中的细实线,正极片1001是图中的粗实线,隔膜1003是虚线。
在本发明中,具体实现上,隔膜的第一区域部分,包括基膜(即纯基膜)、一侧表面涂覆有绝缘层的基膜和上下两侧表面均涂覆有绝缘层的基膜、一侧表面涂覆有粘结层的基膜、上下两侧表面均涂覆有粘结层的基膜以及一侧先后涂覆有绝缘层和粘结层且另一侧涂覆有绝缘层的基膜中的任意一种;
隔膜的第二区域部分,包括基膜(即纯基膜)、一侧表面涂覆有绝缘层的基膜、上下两侧表面均涂覆有绝缘层的基膜、一侧表面涂覆有粘结层的基膜、上下两侧表面均涂覆有粘结层的基膜和一侧先后涂覆有绝缘层和粘结层且另一侧涂覆有绝缘层的基膜,以及上下两侧先后涂覆有绝缘层和粘结层的基膜中的任意一种;
其中,隔膜的粘结层,只是包含(即仅仅包含)粘结剂一种组分;
隔膜的粘结剂,可以为水溶性粘结剂、溶剂型粘结剂和乳液型粘结剂,例如具体包括聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶中的任意一种。
基膜的材质,包括聚乙烯、聚丙烯和聚酰亚胺中的任意一种,但不限于聚乙烯、聚丙烯和聚酰亚胺;
绝缘层,包括绝缘组分、粘结剂和分散剂,但不限于绝缘组分、粘结剂、分散剂;其中,绝缘组分包括水合三氧化二铝和水合勃姆石中的至少一种;粘结剂包括水溶性粘结剂、溶剂型粘结剂和乳液型粘结剂,例如包括聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶中的任意一种。其中,分散剂用于促进浆料分散均匀,具体包括聚氧乙烯二游酸酯、聚四乙二醇单硬脂酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和甲基纤维素中的任意一种。
在本发明中,具体实现上,在隔膜的绝缘层中,绝缘组分所占的质量百分比为78.0%~94.9%,粘结剂所占的质量百分比为5~20%,分散剂所占的质量百分比为0.1%~1%。
在本发明中,具体实现上,隔膜的第一区域部分,采用高孔隙率(例如孔隙率大于35%以上)或者超高孔隙率(例如孔隙率大于45%以上)隔膜,隔膜的第二区域部分比第一区域部分的孔隙率要低,此情况只有在隔膜的第一区域部分和第二区域部分均是采用单纯的基膜时,才涉及孔隙率的问题。
在本发明中,具体实现上,正极片,包含第一区域部分和第二区域部分,即是正极片的卷绕拐角区部分和卷绕平直区部分;
正极片的第一区域部分在卷绕式电池极组的卷绕拐角区部分101中,第二区域部分在卷绕式电池极组的卷绕平直区部分102中;
正极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于正极片的第二区域部分中的导电剂含量;
正极片的第一区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径,小于正极片的第二区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径;
需要说明的是,正极片的第一区域部分与第二区域部分的成分不同。正极片的第一区域部分的导电剂含量高,活性颗粒粒径小,粘结剂阻抗低,其上设置有预设形状的凹凸痕结构。
正极片的第一区域部分上,设置有预设形状的凹凸痕结构;
正极片的第一区域部分,包括正极集流体(例如铝箔)和正极活性物质层,在该正极活性物质层中,包括质量百分比为1~4%(优选为1~2%)的导电剂、质量百分比为92-98%的正极活性物质颗粒和质量百分比为1~4%的粘结剂;
需要说明的是,正极片的第一区域部分,包含正极活性物质颗粒、导电剂和粘结剂;其中,正极活性物质颗粒,包括为磷酸铁锂颗粒、三元正极颗粒、钴酸锂颗粒和锰酸锂颗粒中的任意一种,其所占的质量分数为92%~98%;导电剂,包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种,其所占的质量百分数为1~4%;粘结剂,具体包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)和聚(丙烯腈-丙烯酸钠)中的任意一种,其所占的质量百分数为1~4%。
正极片的第二区域部分上,没有凹凸痕结构;
正极片的第二区域部分,包括正极集流体和正极活性物质层,在该正极活性物质层中,包括质量百分比为0.3~2%(优选为0.5~1%)的导电剂、质量百分比为94~98.7%的正极活性物质颗粒和质量百分比为1~4%的粘结剂;
需要说明的是,正极片的第二区域部分,包含正极活性物质颗粒、导电剂和粘结剂;其中,正极活性物质颗粒,包括磷酸铁锂颗粒、三元正极材料、钴酸锂颗粒和锰酸锂颗粒中的任意一种,其所占的质量分数为94~98.7%;导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种,其所占的质量百分数为0.3~2%(优选为0.5~1%);粘结剂,具体包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)和聚(丙烯腈-丙烯酸钠)中的任意一种,其所占的质量百分数为1~4%。
在本发明中,具体实现上,对于正极片,其具有的正极集流体,可以选择铝箔,涂炭铝箔和复合铝箔中的任意一种。三种铝箔,都是现有常规的铜箔,在此不再赘述。
在本发明中,具体实现上,预设形状的凹凸痕结构,包括但不限于菱形格、点状和网状结构等一切非平整的结构。
需要说明的是,正极片的第二区域部分的导电剂含量低,活性颗粒粒径大,粘结剂阻抗高,极片平整,未设有凹凸痕结构。
具体实现上,在正极片的第一区域部分中,正极活性物质颗粒的中值粒径D50为0.5~1.3μm,优选为0.8~1.1μm;
在正极片的第二区域部分中,正极活性物质颗粒的中值粒径D50为0.8~3.0μm,优选为1.1~1.5μm。。
具体实现上,在正极片的第一区域部分中,粘结剂阻抗低,粘结剂包括聚偏二氟乙烯或者聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)。
在正极片的第二区域部分中,粘结剂的阻抗高,粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)和或聚(丙烯腈-丙烯酸钠)中的任意一种。
在本发明中,具体实现上,负极片,包含第一区域部分和第二区域部分,即是负极片的卷绕拐角区部分和卷绕平直区部分;
负极片的第一区域部分在卷绕式电池极组的卷绕拐角区部分101中,第二区域部分在卷绕式电池极组的卷绕平直区部分102中;
负极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径,小于负极片的第二区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径;
负极片的第一区域部分,包括负极集流体(例如铜箔)和负极活性物质层,在该负极活性物质层中,包括质量百分比为1~2%(优选为1~1.2%)的导电剂、质量百分比为94~97%的负极活性物质颗粒和质量百分比为2~4%的粘结剂;
需要说明的是,负极片的第一区域部分,包含负极活性物质颗粒、导电剂和粘结剂;其中,负极活性物质颗粒,包括天然石墨颗粒、人造石墨颗粒、硅氧颗粒和钛酸锂颗粒中的至少一种,其所占的质量分数为94~97%;导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种,其所占的质量百分数为1~2%(优选为1~1.2%);粘结剂,具体包括丁苯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯、羧甲基纤维素和丙烯酸类多元共聚物中的至少一种,其所占的质量百分数为2~4%。
负极片的第二区域部分,包括负极集流体(铜箔)和负极活性物质层,在该负极活性物质层中,包括质量百分比为0.3~1.2%(优选为0.5~0.7%)的导电剂、质量百分比为94.8~97.7%的负极活性物质颗粒和质量百分比为2~4%的粘结剂;
需要说明的是,负极片的第二区域部分,包含负极活性物质颗粒、导电剂和粘结剂;其中,负极活性物质颗粒,包括天然石墨颗粒、人造石颗粒、硅氧颗粒和钛酸锂颗粒中的至少一种,其所占的质量分数为94.8~97.7%;导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种,其所占的质量百分数为0.3~1.2%(优选为0.5~0.7%);粘结剂,具体包括丁苯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯、羧甲基纤维素和丙烯酸类多元共聚物中的至少一种,其所占的质量百分数为2~4%。
在本发明中,具体实现上,对于负极片,其具有的负极集流体,可以选择铜箔,涂炭铜箔和复合铜箔中的任意一种。这三种铜箔,都是现有常规的铜箔,在此不再赘述。
在负极片的第一区域部分和负极片的第二区域部分中,负极活性物质颗粒包括石墨颗粒、硅氧颗粒和钛酸锂颗粒中的至少一种。
需要说明的是,负极片的第一区域部分与第二区域部分的成分不同。其中,负极片的第一区域部分的导电剂含量高,活性颗粒粒径小,石墨化度低,粘结剂阻抗低。负极片第二区域部分的导电剂含量低,活性颗粒粒径大,石墨化度高,粘结剂阻抗高。
在负极片的第一区域部分中,负极活性物质颗粒的中值粒径D50为11~15μm,优选为12~13μm;
在负极片的第二区域部分中,负极活性物质颗粒的中值粒径D50为14~20μm,优选为15~17μm。
在本发明中,负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的石墨化度,低于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的粘结剂的阻抗,低于负极片的第二区域部分中的粘结剂的阻抗;
在负极片的第一区域部分中,负极活性物质颗粒的石墨化度低,负极活性物质颗粒的石墨化度为91~94%,优选为92~93%。
在负极片的第二区域部分中,负极活性物质颗粒的石墨化度高,负极活性物质颗粒的石墨化度为93~96%,优选为94~95%。
在负极片的第一区域部分中,粘结剂的阻抗低,粘结剂包括丁苯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯、羧甲基纤维素、丙烯酸类多元共聚物中的至少一种;
在负极片的第二区域部分中,粘结剂的阻抗高,粘结剂包括丁苯乳胶、聚四氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氧化乙烯、聚烟酰胺亚胺、羧甲基纤维素、丙烯酸类多元共聚物中的至少一种。
与现有技术相比较,本发明提供的卷绕式电池极组,具有如下有益效果:
1、本发明的卷绕式电池极组的外形结构,有利于提高空间利用率,降低极片压实、面密度设计。
2、改善了现有卷绕式电池极组拐角处析锂问题,提升循环性能。
需要说明的是,本发明通过对隔膜、正极、负极在结构或者材料方面,针对拐角位置进行改动,增加了拐角处的保液性、降低其阻抗、加快其离子传输,从而改善拐角析锂。
3、增加了离子传输速率,减少极片膨胀脱嵌过程中造成的活性金属沉积,避免极片活性金属析出及容量损失,从而提高电芯性能。例如,本发明将拐角处的导电剂种类或者含量增加,减小阻抗,增加离子传输能力,可以保证拐角在充放电过程中避免活性金属沉积,从而避免析锂问题。
4、本发明的卷绕式电池极组,能够为极片充放电膨胀提供空间,减少极组的形变。需要说明的是,本发明的正极片可以采用“压花”设计,正极片表面具有凹凸形态,这样为后期电池充放电过程中极片膨胀预留出了空间,减少极组的形变,从而改善析锂问题。
5、可以按需设计,节约电芯成本。
基于上述本发明提供的一种卷绕式电池极组,参见图2、图3,本发明还公开了一种锂离子电池,包括前面所述的卷绕式电池极组;
卷绕式电池极组100,位于中空的、顶部开口的方型电池铝壳1的内腔中;
方型电池铝壳1的顶部,密封设置有电池盖板4;
方型电池铝壳1内,注入有电解液3。
需要说明的是,方型电池铝壳1与连接于方型电池铝壳1顶端的电池盖板4经激光焊接,形成密闭腔体。密闭腔体内部包含卷绕式电池极组100、电解液3、卷绕式电池极组的正极耳、正极转接片5、卷绕式电池极组的负极耳、负极转接片6、极组保护套7以及下垫片8。密闭腔体外部包含外垫片9和外包绝缘膜10。卷绕式电池极组100上具有极组打包胶带2;
在本发明中,具体实现上,卷绕式电池极组100的正极耳,通过正极转接片5与电池盖板4上垂直贯穿设置的正极极柱401底端相连接;
卷绕式电池极组100的负极耳,通过负极转接片6与电池盖板4上垂直贯穿设置的负极极柱402底端相连接;
在本发明中,具体实现上,卷绕式电池极组100,与方型电池铝壳1的内侧面之间,设置有极组保护套7;
极组保护套7,包裹在卷绕式电池极组100的外表面,用于使得卷绕式电池极组100与方型电池铝壳1之间相绝缘隔离。
在本发明中,具体实现上,方型电池铝壳1的底部内侧,设置有下垫片8;
方型电池铝壳1的顶部,设置有绝缘的外垫片9;
方型电池铝壳1的外表面,包裹有外包绝缘膜10。
在本发明中,具体实现上,电池盖板4在正极极柱401和负极极柱402之间区域,具有向上突起的壳体突出部11,该壳体突出部11的形状为等腰梯形。需要说明的是,现有的电池壳体顶部,是平直的顶部。
与现有技术相比较,本发明提供的锂离子电池,具有如下有益效果:
1、使得电池的内部空间增大,保证电池的极组入壳比不变,降低极片压实密度,提高极片孔隙率,增加极片保液性。
需要说明的是,在本发明中,电池的高度为极柱到电池壳底的高度,极柱作为电池pack(即组装电池)的下限点,这样两极柱间的位置是空的,本发明的铝壳充分利用了两个极柱间的空间,使电池壳体内的空间增加,如果其他设计不变,可以把多出来的空间(即壳体突出部11)用来增加电解液的储存,这样在同样的容量下,可以使极片的面积增加,相应的涂覆量和压实密度减少,相应的极片的孔隙率会增加,同时,增加了电解液的注液量,改善了保液能力,保液性增加。
2、极组极片压实密度降低,可选材料的种类增加,增加电池二元化,节约成本。同时机械加工过程困难指数降低,减少生产工艺难点,从而增加产品直通率及良品率。
3、如果保持电池内的极组结构不变,电池体的极组入壳比(即电池极组的体积与电池壳体的体积之间的比值)降低,为电解液提供更多空间,增加电芯注液量,为循环后期提供更多动力,从而提高电芯性能。
4、增加了电池壳体内空间,以及增加了电芯净液量及保液能力,并且可试用的材料增加,节约成本,以及保证材料的最佳使用范围,提升电池性能。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案,下面通过具体实施例来说明本发明的技术方案。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
对比例。
现有的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm,电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体、1份导电炭黑粉体、66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2;
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为119μm;
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜(现有的卷绕式电池极组,采用的隔膜是基膜)卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕的极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例1。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过隔膜的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
3、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后负极片的厚度为119μm。
3、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、隔膜:隔膜包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区部分,第二区域在卷绕平直区部分。隔膜的第一区域部分与第二区域部分的结构或类型不同。隔膜第一区域部分采用基膜+勃姆石层(即基膜上涂覆一层绝缘层,绝缘层中的绝缘组分是勃姆石层,绝缘层中的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮,粘结剂为聚偏二氟乙烯,隔膜的第二区域部分采用基膜。
2、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、上述的隔膜卷绕组装成极组。
3、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例2。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过隔膜的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
3、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后负极片的厚度为119μm。
3、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、隔膜:隔膜包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区部分,第二区域部分在卷绕平直区部分。第一区域部分与第二区域部分的结构或类型不同。隔膜的第一区域部分采用基膜表面涂覆有粘结层(粘结层采用聚偏二氟乙烯材料),隔膜的第二区域部分采用基膜。
2、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
3、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例3。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过隔膜的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片的厚度为181μm。
3、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片的厚度为119μm。
3、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、隔膜包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区部分,第二区域部分在卷绕平直区部分。第一区域部分与第二区域部分的结构或类型不同。隔膜的第一区域部分采用48%孔隙率的基膜,隔膜的第二区域部分采用38%孔隙率的基膜。
2、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
3、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例4。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过正极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料1::将91份磷酸铁锂正极A粉体,5份磷酸铁锂正极B粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
正极浆料2:将96份颗磷酸铁锂正极A粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
其中,磷酸铁锂正极A粉体,是粒径D50为1.2~1.5μm的磷酸铁锂颗粒,磷酸铁锂正极B粉体,是粒径D50为0.8~1.0μm的磷酸铁锂颗粒。
2、涂覆:正极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区部分,第二区域部分在卷绕平直区部分。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。其中,正极浆料1涂覆极片第一区域部分的位置,正极浆料2涂覆极片第二区域部分的位置。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体、1份导电炭黑粉体和66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例5。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过正极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料1:将96份磷酸铁锂正极粉体、1份导电炭黑粉体、25份有效固含量4%碳纳米管与石墨烯复合导电剂和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
正极浆料2:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:正极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区部分,第二区域部分在卷绕平直区部分。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。其中正极浆料1涂覆极片第一区域部分的位置,正极浆料2涂覆极片第二区域部分的位置。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例6。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过正极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料1:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,按照工艺设计参数,对极片进行不同区域碾压处理。正极片包含第一区域部分和第二区域部分。第一区域部分碾压进行压花处理,碾压为菱形格结构,保证极片表面具有凹凸形态,第二区域部分为正常碾压,保证极片平整度,厚度为181μm。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例7。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过正极片和负极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料1:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体、0.5份聚丙烯腈-丙烯酸钠粘结剂和1.5份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
正极浆料2:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:正极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的正极浆料涂覆到涂炭铝箔集流体上。其中正极浆料1涂覆极片第一区域部分位置,正极浆料2涂覆极片第二区域部分位置。涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
3、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,按照工艺设计参数,对极片进行不同区域碾压处理。负极片包含第一区域部分和第二区域部分。第一区域部分碾压进行压花处理,保证极片表面具有凹凸形态,第二区域部分为正常碾压,保证极片平整度,厚度为119μm。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。
3、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片与负极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例8。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过负极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料:将96份磷酸铁锂正极粉体、2份导电炭黑粉体和2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:负极浆料1:将58份石墨负极C粉体、38份石墨负极D粉体、1份导电炭黑粉体、66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
负极浆料2:将96份石墨负极C粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
其中,石墨负极C粉体,是粒径D50为15~17μm的石墨颗粒,石墨负极D粉体,是粒径D50为12~13的石墨颗粒。
2、涂覆:极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。其中负极浆料1涂覆极片第一区域部分位置,负极浆料2涂覆极片第二区域部分位置。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的负极片与正极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例9。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过负极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:负极浆料1:将96份石墨负极粉体,0.8份导电炭黑粉体,50份有效固含量0.4%的单壁碳纳米管粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
负极浆料2:将96份磷酸铁锂负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液和5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。其中负极浆料1涂覆极片第一区域部分位置,负极浆料2涂覆极片第二区域部分位置。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的负极片与正极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例10。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,是通过负极片的改进,改善了卷绕式电池拐角处析锂问题,具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为181μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:负极浆料1:将96份石墨负极粉体,1份导电炭黑粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液、16.6份有效固含量6%的丙烯酸酯粘结剂胶液,2.5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
负极浆料2:将96份石墨负极粉体,0.8份导电炭黑粉体,50份有效固含量0.4%的单壁碳纳米管粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液,5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:极片包含第一区域部分和第二区域部分。其中第一区域部分在卷绕拐角区,第二区域部分在卷绕平直区。根据涂覆工艺进行涂覆,将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。其中负极浆料1涂覆极片第一区域部分位置,负极浆料2涂覆极片第二区域部分位置。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为119μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的负极片与正极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述卷绕式电池极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例10。
本发明提供的卷绕式电池极组以及卷绕式锂离子电池的制备方法,说明通过改变电池外形结构,增加极片尺寸,同等容量设计下,可降低极片压实或涂覆量,从而减缓拐角析锂,提升电池整体性能。具体说明如下:
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂采用N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%,然后出料;
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层厚度各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为185μm。
4、激光切:将正极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:负极浆料:将96份石墨负极粉体,0.8份导电炭黑粉体,50份有效固含量0.4%的单壁碳纳米管粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液,5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂采用去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%,然后出料;
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为121μm。
4、激光切:将负极片用现有的激光切割设备,切割成电池所需的极片尺寸。
三、卷绕式电池极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片、负极片、隔膜卷绕组装成极组。
2、热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化,最终获得卷绕式锂离子电池。
实施例11。
通过该实施例,说明通过改变电池外形结构,增加极片尺寸,同等容量设计下,可降低极片压实或涂覆量,从而减缓拐角析锂,提升电池整体性能。这个实施例是指对于异形电池结构设计的极组进行的实施例。
一、正极片制备,按重量比(份):
1、制浆:正极浆料:将96份磷酸铁锂正极粉体,2份导电炭黑粉体,2份聚偏二氟乙烯粘结剂(PVDF)在制浆罐内混合均匀,溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP),将制浆缸内浆料固含量调整到57.0%分散,然后出料。
2、涂覆:涂炭铝箔的规格是(13+1+1)μm,13μm为铝箔的厚度,铝箔上下两侧的涂炭层各为1μm。电极材料的双面面密度为40.0mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的正极片厚度为185μm。
4、激光切:将正极片用现有激光切设备按照一定参数成制作电池所需的极片。
二、负极片制备,按重量比(份):
1、制浆:负极浆料:将96份石墨负极粉体,0.8份导电炭黑粉体,50份有效固含量0.4%的单壁碳纳米管粉体,66.6份有效固含量1.5%的羧甲基纤维素钠(CMC)粘结剂胶液,5份有效固含量40%的丁苯乳胶(SBR)粘结剂胶液在制浆罐内混合均匀,溶剂去离子水,将制浆缸内浆料固含量调整到48.0%分散,然后出料。
2、涂覆:将上述步骤制备好的负极浆料涂覆到双光铜箔集流体上。铜箔的规格是6μm。电极材料的双面面密度为18.6mg/cm2。
3、碾压:室温下,碾压后的负极片厚度为121μm。
4、激光切:将负极片用现有激光切设备,切割成制作电池所需的极片。
三、卷绕极组的制备
1、卷绕:将上述步骤制备的正极片、负极片、隔膜卷绕组装成极组。
(2)热压:将上述极组进行热压,热压条件:温度90℃,压力4t,时间60S。
四、电池制备
1、装配:使用上述极组与转接片、电池盖等焊接,包覆极组保护套,进行组装。
2、入壳周边焊:将上述组装物与底垫片放入电池壳中,将电池盖与电池壳进行周边焊接,制成半成品电池。
3、烘干:将上述半成品电池放入烘箱,在温度90℃,压力-80kPa下,烘干24h。
4、注液:将电解液注入上述半成品电池。
5、化成:对注液后的半成品电池进行充电化成。
6、静置补液封口:对化成后的半成品电池静置,补液,封口。
7、分容:对封口后电池进行分容。
8、老化:最终获得卷绕式锂离子电池。
对比例与上述多个实施例的关键参数及极片拐角析锂改善差异见表1、表2和表3所示。
表1为隔膜设计不同,设计拐角处隔膜与大面处隔膜不同,拐角处隔膜具有保液性好、阻抗低、减缓极片膨胀等一种或多种性能。
表1、对比例与实施例1-3关键参数及极片拐角改善。
由表1可见:实施例1的拐角处隔膜涂层为陶瓷层,具有孔隙结构,与对比例相比,可以储存更多的电解液,提高拐角的锂离子传输能力,同时绝缘层可以增强隔膜的强度,提高电池的安全性能。实施例2的拐角处隔膜涂层为粘结涂层,具有一定保液能力。在温度和压力下可以与电芯内正负极片粘接。与对比例相比,此种结构可以保证卷绕拐角在正负极充放电过程中保证极片间距及离子传输速度,减少极片膨胀脱嵌过程中造成的活性金属沉积,避免极片活性金属析出及容量损失,从而提高电芯性能。实施例3的拐角处隔膜的孔隙率为超高孔隙率。与对比例相比,此种结构可以提高卷绕拐角处的离子脱嵌速度,避免极片活性金属析出及容量损失,从而提高电芯性能。
表2为正极片设计不同,拐角处正极片与大面处正极片不同,拐角处正极片具有保液性好、阻抗低、减缓极片膨胀等一种或多种性能。
表2、对比例与实施例4-7关键参数及极片拐角改善。
由表2可见,实施例4的拐角处正极采用普通磷酸铁锂掺杂小粒径纳米化磷酸铁锂制备的混合磷酸铁锂正极层。与对比例相比,该结构提高拐处角的倍率性能及离子传输能力,从而提高电芯性能。
实施例5的拐角处正极采用复合导电剂制备的磷酸铁锂层。与对比例相比,其动力学性能较高,可提高拐处角的离子传输能力,提高电池的安全性能。
实施例6的拐角处为菱形格结构设计。与对比例相比,此种结构可以为极片充放电膨胀提供空间。保证离子传输速率,减少极片膨胀脱嵌过程中造成的活性金属沉积,避免极片活性金属析出及容量损失,从而提高电芯性能。
实施例7的拐角处采用聚丙烯腈-丙烯酸钠与聚偏二氟乙烯复合粘结剂制备的磷酸铁锂层。与对比例相比,此种极片抗电解液溶胀,可以为极片充放电膨胀提供空间。且阻抗低,可提高拐处角的离子传输能力,提高电池的循环性能。
表3为负极片设计不同,拐角处负极片与大面处负极片不同,拐角处负极片具有保液性好、阻抗低、减缓极片膨胀等一种或多种性能。
表3、对比例与实施例8-10关键参数及极片拐角改善。
由表3可见,实施例8的拐角处负极活性主料为石墨掺杂小粒径石墨制备的混合石墨层。与对比例相比,该结构提高拐处角的倍率性能及离子传输能力,从而提高电芯性能。实施例9的拐角处负极采用炭黑与单壁碳纳米管复合制备的石墨层。与对比例相比,其动力学性能较高,可提高拐处角的离子传输能力,提高电池的安全性能。实施例10的拐角处采用聚丙烯酸酯与丁苯乳胶复合粘结剂制备的石墨层。与对比例相比,此种极片抗电解液溶胀强,可以为极片充放电膨胀提供空间。且阻抗低,可提高拐处角的离子传输能力,提高电池的循环性能。
实施例11为改变电池外形结构改善拐角析锂情况:通过增加极片尺寸,同等容量设计下,可降低极片压实或涂覆量,也可增加电池注液量,从而减缓拐角析锂,提升电池整体性能。与普通电池结构相比,此结构可以在保证入壳比的基础上提高注液量或者增加极片尺寸的同时降低极片压实或涂覆量,从而提高电芯加工性能及电性能。同时此结构也提供的空间可以增加极片面积,从而增加电池的容量,提高电芯的能量密度。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的一种卷绕式电池极组及锂离子电池,其设计科学,通过极组中正极片、负极片、隔膜的新型结构设计,以及电池壳体的结构创新,可以有效解决卷绕式电池的卷绕拐角析锂问题,从而提高电池的循环性能及安全性能,具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种卷绕式电池极组,其特征在于,包括正极片(1001)、负极片及位于正极片(1001)和负极片(1002)之间的隔膜(1003);
该卷绕式电池极组,包括极组的卷绕拐角区部分(101)和极组的卷绕平直区部分(102);
极组的卷绕拐角区部分(101),位于极组的卷绕平直区部分(102)的两端;
其中,隔膜、正极片和负极片,均包含第一区域部分和第二区域部分;
隔膜、正极片和负极片的第一区域部分在极组的卷绕拐角区部分(101)中,隔膜、正极片和负极片的第二区域部分在极组的卷绕平直区部分(102)中;
正极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于正极片的第二区域部分中的导电剂含量;
正极片的第一区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径,小于正极片的第二区域部分中的正极活性物质颗粒的粒径;
负极片的第一区域部分中的导电剂含量,高于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径,小于负极片的第二区域部分中的负极活性物质颗粒的粒径;
负极片的第一区域部分中的负极活性物质颗粒的石墨化度,低于负极片的第二区域部分中的导电剂含量;
负极片的第一区域部分中的粘结剂的阻抗,低于负极片的第二区域部分中的粘结剂的阻抗。
2.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,隔膜的第一区域部分,包括基膜、一侧表面涂覆有绝缘层的基膜和上下两侧表面均涂覆有绝缘层的基膜、一侧表面涂覆有粘结层的基膜、上下两侧表面均涂覆有粘结层的基膜以及一侧先后涂覆有绝缘层和粘结层且另一侧涂覆有绝缘层的基膜中的任意一种;
隔膜的第二区域部分,包括基膜、一侧表面涂覆有绝缘层的基膜、上下两侧表面均涂覆有绝缘层的基膜、一侧表面涂覆有粘结层的基膜、上下两侧表面均涂覆有粘结层的基膜和一侧先后涂覆有绝缘层和粘结层且另一侧涂覆有绝缘层的基膜,以及上下两侧先后涂覆有绝缘层和粘结层的基膜中的任意一种;
隔膜的粘结层,只是包含粘结剂一种组分;
隔膜的粘结剂,具体包括聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶中的任意一种;
基膜的材质,包括聚乙烯、聚丙烯和聚酰亚胺中的任意一种,但不限于聚乙烯、聚丙烯和聚酰亚胺;
绝缘层,包括绝缘组分、粘结剂和分散剂,但不限于绝缘组分、粘结剂、分散剂;其中,绝缘组分包括水合三氧化二铝和水合勃姆石中的至少一种;粘结剂包括水溶性粘结剂、溶剂型粘结剂和乳液型粘结剂,例如包括聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠和丁苯橡胶中的任意一种;其中,分散剂用于促进浆料分散均匀,具体包括聚氧乙烯二游酸酯、聚四乙二醇单硬脂酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯和甲基纤维素中的任意一种;
在隔膜的绝缘层中,绝缘组分所占的质量百分比为78.0%~94.9%,粘结剂所占的质量百分比为5~20%,分散剂所占的质量百分比为0.1%~1%。
3.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,正极片的第一区域部分,包括正极集流体和正极活性物质层,在该正极活性物质层中,包括质量百分比为1~4%的导电剂、质量百分比为92-98%的正极活性物质颗粒和质量百分比为1~4%的粘结剂;
其中,正极活性物质颗粒,包括为磷酸铁锂颗粒、三元正极颗粒、钴酸锂颗粒和锰酸锂颗粒中的任意一种;
导电剂,包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种;
粘结剂,具体包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)和聚(丙烯腈-丙烯酸钠)中的任意一种;
在正极片的第一区域部分中,正极活性物质颗粒的中值粒径D50为0.5~1.3μm。
4.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,正极片的第一区域部分上,设置有预设形状的凹凸痕结构;
正极片的第二区域部分,未设有凹凸痕结构。
5.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,正极片的第二区域部分,包括正极集流体和正极活性物质层,在该正极活性物质层中,包括质量百分比为0.3~2%的导电剂、质量百分比为94~98.7%的正极活性物质颗粒和质量百分比为1~4%的粘结剂;
其中,正极活性物质颗粒,包括磷酸铁锂颗粒、三元正极材料、钴酸锂颗粒和锰酸锂颗粒中的任意一种;
导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种;
粘结剂,具体包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯共聚物聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)和聚(丙烯腈-丙烯酸钠)中的任意一种;
在正极片的第二区域部分中,正极活性物质颗粒的中值粒径D50为0.8~3.0μm。
6.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,负极片的第一区域部分,包括负极集流体和负极活性物质层,在该负极活性物质层中,包括质量百分比为1~2%的导电剂、质量百分比为94~97%的负极活性物质颗粒和质量百分比为2~4%的粘结剂;
其中,负极活性物质颗粒,包括天然石墨颗粒、人造石墨颗粒、硅氧颗粒和钛酸锂颗粒中的至少一种;
导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种;
粘结剂,具体包括丁苯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯、羧甲基纤维素和丙烯酸类多元共聚物中的至少一种;
在负极片的第一区域部分中,负极活性物质颗粒的中值粒径D50为11~15μm;
在负极片的第一区域部分中,负极活性物质颗粒的石墨化度为91~94%。
7.如权利要求1所述的卷绕式电池极组,其特征在于,负极片的第二区域部分,包括负极集流体和负极活性物质层,在该负极活性物质层中,包括质量百分比为0.3~1.2%的导电剂、质量百分比为94.8~97.7%的负极活性物质颗粒和质量百分比为2~4%的粘结剂;
其中,负极活性物质颗粒,包括天然石墨颗粒、人造石颗粒、硅氧颗粒和钛酸锂颗粒中的至少一种;
导电剂,具体包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的至少一种;
粘结剂,具体包括丁苯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯、羧甲基纤维素和丙烯酸类多元共聚物中的至少一种;
在负极片的第二区域部分中,负极活性物质颗粒的中值粒径D50为14~20μm;
在负极片的第二区域部分中,负极活性物质颗粒的石墨化度为93~96%。
8.一种锂离子电池,其特征在于,其包括如权利要求1-7中任一项所述的卷绕式电池极组;
卷绕式电池极组(100),位于中空的、顶部开口的方型电池铝壳(1)的内腔中;
方型电池铝壳(1)的顶部,密封设置有电池盖板(4);
方型电池铝壳(1)内,注入有电解液(3)。
9.如权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于,卷绕式电池极组(100)的正极耳,通过正极转接片(5)与电池盖板(4)上垂直贯穿设置的正极极柱底端相连接;
卷绕式电池极组(100)的负极耳,通过负极转接片(6)与电池盖板(4)上垂直贯穿设置的负极极柱底端相连接;
卷绕式电池极组(100),与方型电池铝壳(1)的内侧面之间,设置有极组保护套(7);
极组保护套(7),包裹在卷绕式电池极组(100)的外表面,用于使得卷绕式电池极组(100)与方型电池铝壳(1)之间相绝缘隔离;
方型电池铝壳(1)的底部内侧,设置有下垫片(8);
方型电池铝壳(1)的顶部,设置有绝缘的外垫片(9);
方型电池铝壳(1)的外表面,包裹有外包绝缘膜(10)。
10.如权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于,电池盖板(4)在正极极柱(401)和负极极柱(402)之间区域,具有向上突起的壳体突出部(11);
该壳体突出部(11)的形状为等腰梯形。
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