一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，主要对卷芯内层正极片相应的前3折弯折区采用单面涂布工艺。本发明专利技术的有益效果是（1）由于头部采用间隙性单面涂布，可释放对辊时正极片头部的应力，提高正极片头部（卷芯内层）的柔韧性；（2）因卷芯内外所受的弯折程度不同，由里致外逐步减弱，所以对卷芯内层的正极片前3折弯折区采用单面涂布工艺，提升卷芯内圈前3折弯折区的极片柔韧性，从而解决了极片压实密度受限的短板；（3）可有效防止卷芯内圈正极片弯折处出现“开裂”、“脆片”、“断片”等现象，提升镍钴锰酸锂正极片整体压密度。

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺
本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺。
技术介绍
锂离子电池具有输出电压高、比能量高、放电电压平稳、循环寿命长等优点。所以锂离子电池已经广泛应用于笔记本电脑、数码相机、智能手机、移动电源等领域。锂离子电池目前用于正极的材料有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂等。目前，三元材料镍钴锰酸锂的优点就在于能量密度高，成本相对较低，循环性能优异，是目前量产的锂离子电池正极材料用量最广泛的材料之一。常规的电池正极片设计时，一般将电池的极耳置于极片的头部。除极片焊接区、正负极对应位置、卷芯收尾外，正极片均双面满涂布工艺设计，但卷芯内外所受的弯折程度不同，由里致外逐步减弱。所以卷芯内层是最大程度上制约正极片的压实密度。设计时为获取尽可能高的体积密度，往往正极片所设计的压密度较大。因内圈弯折处所受的弯折程度最大，所以在生产过程中，卷芯内圈正极片弯折处易出现“开裂”、“脆片”、“断片”等现象。轻则电池表现为高内阻、零压、失效。重则，造成锂离子电池在使用过程中内部短路，从而引起电池起火、爆炸等安全事故。有鉴于此，有必要开发一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺以解决现有技术中存在的不足。
技术实现思路
本专利技术主要是针对现有技术的不足，而提供一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺。因电池卷芯内外所受的弯折程度不同，由里致外逐步减弱，卷芯内层是最大程度上制约正极片的压实密度。所以对卷芯内层的相应正极片采用间隙性单面涂布工艺，提升卷芯内圈最大弯折区（第1、2、3折）的极片柔韧性，可有效防止卷芯内圈正极片弯折处出现“开裂”、“脆片”、“断片”现象，从而提升镍钴锰酸锂正极片整体压实密度。为了实现以上目的，本专利技术所采用以下技术方案：一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，主要对卷芯内层正极片相应的前3折弯折区采用单面涂布工艺，该工艺包括如下步骤：（1）计算卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，其中W0表示卷针的宽度，W1表示电池设计宽度，δ1表示电池设计厚度，α取值范围为1.5-2.5mm；（2）涂布空箔区位置的计算：此尺寸为正极片头部到涂布空箔区中心线的距离，计算方式为：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为d1=W0+1mm，正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为d2=2*W0+2mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为d3=3*W0+3mm；（3）间隙涂布区的宽度取值为3-6mm；（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：（1）由于头部采用间隙性单面涂布，可释放对辊时正极片头部的应力，提高正极片头部（卷芯内层）的柔韧性；（2）因卷芯内外所受的弯折程度不同，由里致外逐步减弱，所以对卷芯内层的正极片前3折弯折区采用单面涂布工艺，提升卷芯内圈前3折弯折区的极片柔韧性，从而解决了极片压实密度受限的短板；（3）可有效防止卷芯内圈正极片弯折处出现“开裂”、“脆片”、“断片”等现象，提升镍钴锰酸锂正极片整体压密度。附图说明图1为本专利技术的一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片的结构示意图。图中1-正极片，21-第1折的涂布空箔区，22-第2折的涂布空箔区，23-第3折的涂布空箔区，d1-正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离，d2-正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离，d3-正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例及附图，对本专利技术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仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术及工艺人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，其具体步骤如下：（1）计算卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，其中W0表示卷针的宽度，W1表示电池设计宽度，δ1表示电池设计厚度，α取值范围为1.5mm；（2）涂布空箔区位置的计算：此尺寸为正极片头部到涂布空箔区中心线的距离，计算方式为：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为d1=W0+1mm，正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为d2=2*W0+2mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为d3=3*W0+3mm；（3）间隙涂布区的宽度取值为3mm；（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。本实施例1以型号为606090，标称容量4000mAh的聚合物锂离子电池为例，正极片设计工艺如下：（1）卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，W1=60.0mm，δ1=6.0mm，α=1.5mm，因此W0=60.0-6.0-1.5=52.5mm；（2）涂布空箔区位置的计算：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为W0+1mm=52.5+1=53.5mm，正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为2*W0+2mm=2*52.5+2=107mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为3*W0+3mm=3*52.5+3=160.5mm；（3）间隙涂布区的宽度取值为3mm；（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。实施例2：一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，其具体步骤如下：（1）计算卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，其中W0表示卷针的宽度，W1表示电池设计宽度，δ1表示电池设计厚度，α取值范围为2mm；（2）涂布空箔区位置的计算：此尺寸为正极片头部到涂布空箔区中心线的距离，计算方式为：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为d1=W0+1mm，正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为d2=2*W0+2mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为d3=3*W0+3mm；（3）间隙涂布区的宽度取值为4mm；（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。本实施例2以型号为5758102，标称容量5000mAh的聚合物锂离子电池为例，正极片设计工艺如下：（1）卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，W1=58.0mm，δ1=5.7mm，α=2mm，因此W0=58.0-5.7-2=50.3mm；（2）涂布空箔区位置的计算：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为W0+1mm=50.3+1=51.3mm，正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为2*W0+2mm=2*50.3+2=102.6mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为3*W0+3mm=3*50.3+3=153.9mm；（3）间隙涂布区的宽度取值为4mm；（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。实施例3：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，其特征在于，该工艺主要是对卷芯内层正极片相应的前3折弯折区采用单面涂布工艺，该工艺包括如下步骤：/n（1）计算卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，其中W0表示卷针的宽度，W1表示电池设计宽度，δ1表示电池设计厚度，α 取值范围为1.5-2.5mm；/n（2）涂布空箔区位置的计算：此尺寸为正极片头部到涂布空箔区中心线的距离，计算方式为：正极片头部到第1折涂布空箔区中心线的距离为d1=W0+1mm， 正极片头部到第2折涂布空箔区中心线的距离为d2= 2*W0+2 mm，正极片头部到第3折涂布空箔区中心线的距离为d3=3*W0+3 mm；/n（3）间隙涂布区的宽度取值为3-6mm；/n（4）再进行涂布、辊压、分条、裁片制成镍钴锰酸锂正极片。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极片设计工艺，其特征在于，该工艺主要是对卷芯内层正极片相应的前3折弯折区采用单面涂布工艺，该工艺包括如下步骤：
（1）计算卷针的宽度值W0=W1-δ1-α，其中W0表示卷针的宽度，W1表示电池设计宽度，δ1表示电池设计厚度，α取值范围为1.5-2.5mm；
（2）涂布空箔区位置的计算：此尺寸为正极片头...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡李，李国敏，
申请(专利权)人：深圳格林德能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44