一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体和卷绕电芯，矩形壳体内设有卷绕电芯，卷绕电芯包括有效电位区和无效电位区，且卷绕电芯均由正极层、隔膜和负极层相互贴合折弯卷绕成型；有效电位区为卷绕电芯的卷绕内层，无效电位区为卷绕电芯和矩形壳体内壁的贴合外层，且无效电位区内设有用于消除电位的非活性层；有效电位区包括平直段和折弯段，且于正极层两面均开设阵列凹槽，阵列凹槽的单个凹槽均位于折弯段；本实用新型专利技术降低了折弯段的内应力，避免电池变形，避免了无效的离子迁移，增强了电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构
本技术涉及锂离子电池结构，特别是涉及一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构。
技术介绍
锂离子电池：是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。现有的锂离子电池多采用矩形的软包装锂电池。因采用矩形结构的锂离子必然存在折弯部位，所以折弯部位因离子迁移的原因导致内应力增强，从而容易导致电池变形，破坏电池；且因为软包装电池外壳多采用活性材质，内部的电芯容易和外壳之间形成离子迁移，形成无效电位，降低了电池寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，能解决
技术介绍
中存在的技术缺陷。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体和卷绕电芯，所述矩形壳体内设有卷绕电芯，所述卷绕电芯包括有效电位区和无效电位区，且所述卷绕电芯均由正极层、隔膜和负极层相互贴合折弯卷绕成型；所述有效电位区为卷绕电芯的卷绕内层，所述无效电位区为卷绕电芯和矩形壳体内壁的贴合外层，且无效电位区内设有用于消除电位的非活性层；所述有效电位区包括平直段和折弯段，且于正极层两面均开设阵列凹槽，所述阵列凹槽的单个凹槽均位于折弯段。作为本技术的一种优选技术方案，所述有效电位区的正极层包括中间的正极集流板，且正极集流板内外侧分别涂覆有第一正极片和第二正极片；所述第一正极片和第二正极片均为镍钴铝酸锂材质制得的浆料涂覆成型。作为本技术的一种优选技术方案，所述无效电位区的正极层包括中间的正极集流板，且正极集流板内外侧分别第一正极片和非活性层，所述非活性层为阳极氧化铝箔或铬镍铁片或其他非活性材料。作为本技术的一种优选技术方案，所述阵列凹槽均开设于第一正极片和第二正极片的表面，所述第一正极片表面的阵列凹槽与其一体成型，第二正极片表面的阵列凹槽与其一起成型，且第一正极片和第二正极片上的阵列凹槽对应中间的正极集流板镜像对称。作为本技术的一种优选技术方案，所述阵列凹槽由若干横向凹槽组矩形阵列形成，所述横向凹槽由横向依次排列的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽形成。作为本技术的一种优选技术方案，所述第一凹槽和第二凹槽之间，第三凹槽和第四凹槽之间均为有效电位区的长边；所述第二凹槽和第三凹槽之间，第四凹槽和第一凹槽之间均为有效电位区的短边；所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽均位于折弯段，且于折弯段上竖向等距设置。与现有技术相比，本技术能达到的有益效果是：1、本技术通过在有效电位区的折弯段内外两面开设对应的阵列凹槽，使得负极层迁移过来的锂离子在正级层的折弯段分散，从而降低折弯段的内应力，避免电池变形，增强电池寿命。2、本技术通过在卷绕电芯最外层和矩形壳体之间涂覆非活性层，降低矩形壳体和卷绕内芯的无效电位差，避免无效的离子迁移，从而增强电池寿命。附图说明图1为本技术所述矩形壳体和卷绕电芯的连接示意图；图2为本技术所述卷绕电性和矩形壳体俯视连接示意图；图3为本技术所述有效电位区的结构示意图；图4为本技术所述无效电位区的结构示意图；其中：1、矩形壳体；2、卷绕电芯；3、正极层；4、隔膜；5、负极层；6、正极集流板；7、第一正极片；8、第二正极片；9、非活性层；12、阵列凹槽；13、横向凹槽组；21、有效电位区；22、无效电位区；131、第一凹槽；132、第二凹槽；133、第三凹槽；134、第四凹槽；211、平直段；212、折弯段。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本技术，但下述实施例仅仅为本技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，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。实施例1请参照图1-4所示，本技术提供一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体1和卷绕电芯2，矩形壳体1内设有卷绕电芯2，卷绕电芯2包括有效电位区21和无效电位区22，且卷绕电芯2均由正极层3、隔膜4和负极层5相互贴合折弯卷绕成型；有效电位区21为卷绕电芯2的卷绕内层，无效电位区22为卷绕电芯2和矩形壳体1内壁的贴合外层，且无效电位区22内设有用于消除电位的非活性层9；有效电位区21包括平直段211和折弯段212，且于正极层3两面均开设阵列凹槽12，阵列凹槽12的单个凹槽均位于折弯段212。有效电位区21的正极层3包括中间的正极集流板6，且正极集流板6内外侧分别涂覆有第一正极片7和第二正极片8；第一正极片7和第二正极片8均为镍钴铝酸锂材质制得的浆料涂覆成型；无效电位区22的正极层3包括中间的正极集流板6，且正极集流板6内外侧分别第一正极片7和非活性层9，非活性层9为阳极氧化铝箔或铬镍铁片或其他非活性材料。有效电位区21即负极层5通过隔膜4向正极层3迁移锂离子所形成的电位差，而在正极端帽、用电设备和负极端帽之间形成了电流；无效电位区22实际上是卷绕电芯2最外层的正极层3和矩形外壳之间因为常规技术中电池外壳多采用负极活动材质而形成的无效电位差，基于此，本实施例在无效电位区22的外层涂覆非活性层9，非活性层9采用阳极氧化铝箔或铬镍铁片等非活性的正极材质，使得最外层的正极板和矩形壳体1之间难以形成电位差，降低锂离子的无效迁移，进而消除无效电位，增强锂电子的放电寿命。实施例2请参照图1-4所示，本技术提供一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体1和卷绕电芯2，矩形壳体1内设有卷绕电芯2，卷绕电芯2包括有效电位区21和无效电位区22，且卷绕电芯2均由正极层3、隔膜4和负极层5相互贴合折弯卷绕成型；有效电位区21为卷绕电芯2的卷绕内层，无效电位区22为卷绕电芯2和矩形壳体1内壁的贴合外层，且无效电位区22内设有用于消除电位的非活性层9；有效电位区21包括平直段211和折弯段212，且于正极层3两面均开设阵列凹槽12，阵列凹槽12的单个凹槽均位于折弯段212。阵列凹槽12均开设于第一正极片7和第二正极片8的表面，第一正极片7表面的阵列凹槽12与其一体成型，第二正极片8表面的阵列凹槽12与其一起成型，且第一正极片7和第二正极片8上的阵列凹槽12对应中间的正极集流板6镜像对称；阵列凹槽12由若干横向凹槽组13矩形阵列形成，横向凹槽由横向依次排列的第一凹槽131、第二凹槽132、第三凹槽133和第四凹槽134形成；第一凹槽131和第二凹槽132之间，第三凹槽133和第四凹槽134之间均为有效电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体(1)和卷绕电芯(2)，其特征在于：所述矩形壳体(1)内设有卷绕电芯(2)，所述卷绕电芯(2)包括有效电位区(21)和无效电位区(22)，且所述卷绕电芯(2)均由正极层(3)、隔膜(4)和负极层(5)相互贴合折弯卷绕成型；所述有效电位区(21)为卷绕电芯(2)的卷绕内层，所述无效电位区(22)为卷绕电芯(2)和矩形壳体(1)内壁的贴合外层，且无效电位区(22)内设有用于消除电位的非活性层(9)；所述有效电位区(21)包括平直段(211)和折弯段(212)，且于正极层(3)两面均开设阵列凹槽(12)，所述阵列凹槽(12)的单个凹槽均位于折弯段(212)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，包括矩形壳体(1)和卷绕电芯(2)，其特征在于：所述矩形壳体(1)内设有卷绕电芯(2)，所述卷绕电芯(2)包括有效电位区(21)和无效电位区(22)，且所述卷绕电芯(2)均由正极层(3)、隔膜(4)和负极层(5)相互贴合折弯卷绕成型；所述有效电位区(21)为卷绕电芯(2)的卷绕内层，所述无效电位区(22)为卷绕电芯(2)和矩形壳体(1)内壁的贴合外层，且无效电位区(22)内设有用于消除电位的非活性层(9)；所述有效电位区(21)包括平直段(211)和折弯段(212)，且于正极层(3)两面均开设阵列凹槽(12)，所述阵列凹槽(12)的单个凹槽均位于折弯段(212)。


2.根据权利要求1所述的一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，其特征在于：所述有效电位区(21)的正极层(3)包括中间的正极集流板(6)，且正极集流板(6)内外侧分别涂覆有第一正极片(7)和第二正极片(8)；所述第一正极片(7)和第二正极片(8)均为镍钴铝酸锂材质制得的浆料涂覆成型。


3.根据权利要求1所述的一种基于镍钴铝酸锂正极层的卷绕结构，其特征在于：所述无效电位区(22)的正极层(3)包括中间的正极集流板(6)，且正极集流板(6)内外侧分别第一正极片(7)和非活性层(9)，所述非活性层(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斌，刘振添，王英，洪魁明，
申请(专利权)人：广州鸿森材料有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44