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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池,特别是涉及卷芯结构、锂离子电池、卷芯结构的制造方法与锂离子电池制造方法。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有能量密度大、体积小等优势,逐渐成为主流动力电池,被应用于手机、手表和相机等便携式电子产品中。随着这类电子产品的广泛应用,用户对于锂离子电池的能量密度和快充性能等要求也更高。但随着这些性能的提升,在充放电循环过程中,锂离子电池的卷芯结构容易在拐角区域出现析锂,这会降低电池的循环性能,甚至存在着火等安全隐患。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种卷芯结构、锂离子电池、卷芯结构的制造方法与锂离子电池制造方法,能改善充放电循环过程中,卷芯结构在拐角区域的析锂现象,进而优化锂离子电池的循环性能,提高其使用安全性。
2、一种卷芯结构,包括正极极片、负极极片,以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜,所述卷芯结构具有拐角区域与平直区域,
3、所述正极极片包括正极集流体,以及敷设于所述正极集流体沿自身厚度方向两侧的正极活性层,所述正极活性层中的正极活性物质在所述拐角区域的粒径为a,所述正极活性层中的正极活性物质在所述平直区域的粒径为b,a>b;
4、以及/或者,所述负极极片包括负极集流体,以及敷设于所述负极集流体沿自身厚度方向两侧的负极活性层,所述负极活性层中的负极活性物质在所述拐角区域的粒径为c,所述负极活性层中的负极活性物质在所述平直区域的粒径为d,c>d。
5、在其中一个实施例中,5μm≤a≤10μm,0<b≤
6、在其中一个实施例中,20μm≤c≤40μm,0<d≤40μm。
7、一种锂离子电池,包括上述的卷芯结构。
8、一种卷芯制造方法,包括:
9、制备拐角区正极浆料与平直区正极浆料,所述拐角区正极浆料中的正极活性物质的粒径大于所述平直区正极浆料中的正极活性物质的粒径;
10、制备拐角区负极浆料与平直区负极浆料,所述拐角区负极浆料中的负极活性物质的粒径大于所述平直区负极浆料中的负极活性物质的粒径;
11、将所述拐角区正极浆料涂敷于正极集流体上与所述拐角区域对应的位置,将所述平直区正极浆料涂敷于所述正极集流体上与所述平直区域对应的位置;
12、将所述拐角区负极浆料涂敷于负极集流体上与所述拐角区域对应的位置,将所述平直区负极浆料涂敷于所述负极集流体上与所述平直区域对应的位置。
13、在其中一个实施例中,所述拐角区正极浆料中的所述正极活性物质的粒径a的范围为5μm≤a≤10μm,所述平直区正极浆料中的正极活性物质的粒径b的范围为0<b≤10μm;
14、所述拐角区负极浆料中的所述负极活性物质的粒径c的范围为20μm≤c≤40μm,所述平直区负极浆料中的负极活性物质的粒径d的范围为0<d≤40μm。
15、在其中一个实施例中,所述正极活性物质包括钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂或磷酸锰铁锂;所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、硅基材料或钛酸锂。
16、在其中一个实施例中,所述拐角区正极浆料与所述平直区正极浆料还包括导电剂与粘结剂;所述拐角区负极浆料与所述平直区负极浆料还包括导电剂与粘结剂;
17、所述导电剂包括碳纳米管、碳黑、导电石墨、碳纤维或石墨烯;所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈或聚丙烯酸酯。
18、在其中一个实施例中,还包括:对涂敷于所述正极集流体和所述负极集流体上的浆料进行干燥,对完成干燥的所述正极集流体和所述负极集流体进行裁切。
19、一种锂离子电池制造方法,包括上述的卷芯结构的制造方法,还包括:
20、将所述卷芯结构置于外壳内;
21、向所述外壳内注入电解液。
22、上述卷芯结构、锂离子电池、卷芯结构的制造方法与锂离子电池制造方法,正极活性层中的正极活性物质在拐角区域的粒径大于在平直区域的粒径,以及/或者,负极活性层中的负极活性物质在拐角区域的粒径大于在平直区域的粒径。那么当后续电解液注入后,由于拐角区域的活性物质颗粒较大,颗粒之间的间隙也会较大,对于电解液的容纳能力便会更强,在电池充放电循环过程中,电解液便不易因极片的膨胀挤压而流出;此外,即使有部分电解液因挤压而流出,也可以再从颗粒间较大的间隙处回流。如此,便能尽量减少拐角区域因极片膨胀挤压而流出的电解液的量,进而改善因电解液不足而导致的析锂现象,优化锂离子电池的循环性能,提高其使用安全性。
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1.一种卷芯结构,包括正极极片、负极极片,以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜,所述卷芯结构具有拐角区域与平直区域,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的卷芯结构,其特征在于,5μm≤a≤10μm,0<b≤10μm。
3.根据权利要求1或2所述的卷芯结构,其特征在于,20μm≤c≤40μm,0<d≤40μm。
4.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求1至3中任一项所述的卷芯结构。
5.一种权利要求1至3中任一项所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,所述拐角区正极浆料中的所述正极活性物质的粒径a的范围为5μm≤a≤10μm,所述平直区正极浆料中的正极活性物质的粒径b的范围为0<b≤10μm;
7.根据权利要求5或6所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,所述正极活性物质包括钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂或磷酸锰铁锂;所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、硅基材料或钛酸锂。
8.根据权利要求5或6所述的卷
9.根据权利要求5或6所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,还包括:对涂敷于所述正极集流体和所述负极集流体上的浆料进行干燥,对完成干燥的所述正极集流体和所述负极集流体进行裁切。
10.一种锂离子电池制造方法,其特征在于,包括权利要求5至9中任一项所述的卷芯结构的制造方法,还包括:
...【技术特征摘要】
1.一种卷芯结构,包括正极极片、负极极片,以及位于所述正极极片与所述负极极片之间的隔膜,所述卷芯结构具有拐角区域与平直区域,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的卷芯结构,其特征在于,5μm≤a≤10μm,0<b≤10μm。
3.根据权利要求1或2所述的卷芯结构,其特征在于,20μm≤c≤40μm,0<d≤40μm。
4.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求1至3中任一项所述的卷芯结构。
5.一种权利要求1至3中任一项所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的卷芯结构的制造方法,其特征在于,所述拐角区正极浆料中的所述正极活性物质的粒径a的范围为5μm≤a≤10μm,所述平直区正极浆料中的正极活性物质的粒径b的范...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨鑫,王发礼,丁云,邱阳,蔡佳琳,
申请(专利权)人:东阳利维能新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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