【技术实现步骤摘要】
本公开涉及高镍三元动力电池，特别是涉及一种改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池及其制备方法、以及含有该圆柱电池的电池模组。
技术介绍
1、由于三元材料具有高能量密度、长循环寿命、低成本和高安全性等特点，因此，三元材料成为目前高性能锂离子电池的首选材料。通常采用三元材料制备得到的锂离子电池我们称为三元动力电池，而为了更好地适应新能源行业的高速发展，市面上又出现了高镍三元动力电池。由于高镍三元动力电池的三元材料中的ni>90%，大幅度地提高了三元动力电池的能量密度，以更好地满足日益变化的市场需求。
2、虽然高镍含量的三元材料具有高比容量和低成本的优势，但也存在循环性能较差。尤其是对于大圆柱电池而言，由于它自身结构的特殊性，导致其靠近大圆柱电池圆心位置因圆弧效应而造成正极内圈朝外侧的正极材料cb值偏大，使高镍三元动力电池在循环过程中，该区域正极材料容易出现过度放电的情况，以导致它的材料结构提前坍塌，即加速了高镍三元动力电池的容量衰减和电解液分解，以造成高镍三元动力电池循环加速失效。
3、为了解决上述的技术问题，正如中国专利文献cn111934027a公开了一种圆柱锂电池卷芯及圆柱锂电池，通过正极片的面密度与负极片的面密度之间的差值动态变化，即随着负极片和正极片的曲率发生变化，正极片及负极片两者间的面密度同步变化，以抵消曲率变化对卷绕体的实际cb的影响，使卷绕体的不同位置处的实际cb值始终大于设计cb值，从而确保卷绕体的各位置处的负极容量始终处于过量状态，避免某一位置的实际cb值无法满足负极过量要求，而导致
4、然而，上述的圆柱锂电池主要是针对cb值不足的现象进行改进的，而对于高镍三元动力电池而言，若采用上述的设计方法，导致正极内圈朝外侧的正极材料cb值偏离cb设计值较大，仍存在高镍三元动力电池的长循环失效的问题。
技术实现思路
1、本公开的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种既能降低正极内圈朝外侧的正极材料cb值，还有利于电解液流通，还改善内圈内应力较难释放的问题，且还能为间隙涂布起到一定的定位作用，有效避免内圈高镍活性涂层在间隙涂布时容易与中外圈高镍活性涂层之间出现重叠区的现象，还有利于正极片在后续烘烤过程中水分的快速散发，提高正极片的烘烤效率的改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池及其制备方法、以及含有该圆柱电池的电池模组。。
2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，包括卷芯和壳体，所述卷芯设置于所述壳体内，所述卷芯由负极片、隔膜和正极片依次层叠并卷绕形成，所述正极片包括正集流体、第一高镍活性涂层和第二高镍活性涂层，
4、所述正集流体具有相对设置的卷绕内侧面和卷绕外侧面，所述第一高镍活性涂层设置于卷绕内侧面，所述第二高镍活性涂层设置于所述卷绕外侧面；所述第二高镍活性涂层包括内圈高镍活性涂层和中外圈高镍活性涂层，所述内圈高镍活性涂层和所述中外圈高镍活性涂层沿所述正集流体的长度方向间隔设置，且所述内圈高镍活性涂层和所述中外圈高镍活性涂层之间形成有预设间隙；
5、其中，所述内圈高镍活性涂层的面容量大于所述中外圈高镍活性涂层的面容量的2.0%~6.0%。
6、在其中一个实施例中，所述内圈高镍活性涂层的面容量大于所述中外圈高镍活性涂层的面容量的4%~6%。
7、在其中一个实施例中，所述内圈高镍活性涂层的长度等于所述正集流体卷绕起始位置距离所述卷芯的圆心≤9.0mm位置的所有圈数的周长总和减去所述预设间隙的宽度所得的差值。
8、在其中一个实施例中，所述内圈高镍活性涂层邻近所述正集流体卷绕起始位置形成有预设裁切空隙。
9、在其中一个实施例中，所述高镍三元动力电池循环的大圆柱电池还包括第一中镍活性涂层和第二中镍活性涂层，所述第一中镍活性涂层设置于所述第一高镍活性涂层背向所述正集流体的一面，所述第二中镍活性涂层设置于所述第二高镍活性涂层背向所述正集流体的一面。
10、在其中一个实施例中，所述第一高镍活性涂层的ni含量≥90%，及/或，
11、所述第二高镍活性涂层的ni含量≥90%；及/或，
12、所述第一中镍活性涂层的ni含量50%~80%；及/或，
13、所述第二中镍活性涂层的ni含量50%~80%；及/或，
14、所述第一高镍活性涂层的数量为至少两个，各所述第一高镍活性涂层依次层叠设置；及/或，
15、所述第二高镍活性涂层的数量为至少两个，各所述第二高镍活性涂层依次层叠设置。
16、在其中一个实施例中，所述第一中镍活性涂层的导电剂的含量小于所述第一高镍活性涂层的导电剂的含量；及/或，
17、所述第二中镍活性涂层的导电剂的含量小于所述第二高镍活性涂层的导电剂的含量。
18、一种改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池的制备方法，所述改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池的制备方法包括如下步骤：
19、获取正集流体卷；
20、采用高镍正极浆料对所述正集流体卷的卷绕内侧面进行连续涂布操作，以在所述正集流体卷的卷绕内侧面形成第一高镍活性涂层；
21、采用高镍正极浆料对所述正集流体卷的卷绕外侧面进行间隙涂布操作，以在所述正集流体卷的卷绕外侧面形成间隔设置的内圈高镍活性涂层和中外圈高镍活性涂层，得到正极片a，其中，所述内圈高镍活性涂层的面容量大于所述中外圈高镍活性涂层的面容量的2%~6%；
22、对所述正极片a进行辊压操作；
23、对经过辊压操作后的所述正极片a进行烘烤操作，得到正极片b；
24、对所述正极片b进行裁切，得到正极片；
25、将负极片、隔膜及所述正极片依次层叠，得到待卷体；
26、对所述待卷体进行卷绕操作，得到上述任一实施例所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池。
27、在其中一个实施例中，在采用高镍正极浆料对所述正集流体卷的卷绕外侧面进行间隙涂布操作的步骤中，包括如下具体步骤：
28、涂布机根据所述中外圈高镍活性涂层的设定条件进行第一涂布操作；
29、完成所述第一涂布操作后，关闭所述涂布机的出料口；
30、所述涂布机根据预设间隙移动所述正集流体卷；
31、待所述正集流体卷移动至所述预设间隙位置后，打开所述涂布机的出料口；
32、所述涂布机根据所述内圈高镍活性涂层的设定条件进行第二涂布操作。
33、一种电池模组，包括上述任一实施例所述的改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池制备方法制备得到的所述高镍三元动力电池循环的大圆柱电池。
34、与现有技术相比，本公开至少具有以下优点：
35、1）通过将第二高镍活性涂层分成内圈高镍活性涂层和中外圈高镍活性涂层，且内圈高镍活性涂层和所述中外圈高镍活性涂层之间形成有预设间隙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，包括卷芯和壳体，所述卷芯设置于所述壳体内，所述卷芯由负极片、隔膜和正极片依次层叠并卷绕形成，所述正极片包括正集流体、第一高镍活性涂层和第二高镍活性涂层，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层的面容量大于所述中外圈高镍活性涂层的面容量的4%~6%。
3.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层的长度等于所述正集流体卷绕起始位置距离所述卷芯的圆心≤9.0mm位置的所有圈数的周长总和减去所述预设间隙的宽度所得的差值。
4.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层邻近所述正集流体卷绕起始位置形成有预设裁切空隙。
5.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述高镍三元动力电池循环的大圆柱电池还包括第一中镍活性涂层和第二中镍活性涂层，所述第一中镍活性涂层设置于所述第一高镍活性涂层背向所述正集流体的一面，所述第二中镍活性涂
6.根据权利要求5所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述第一高镍活性涂层的Ni含量≥90%，及/或，
7.根据权利要求5所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述第一中镍活性涂层的导电剂的含量小于所述第一高镍活性涂层的导电剂的含量；及/或，
8.一种改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池的制备方法，其特征在于，所述改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池的制备方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池的制备方法，其特征在于，在采用高镍正极浆料对所述正集流体卷的卷绕外侧面进行间隙涂布操作的步骤中，包括如下具体步骤：
10.一种电池模组，其特征在于，包括多个采用权利要求8或9所述的改善高镍三元动力电池循环的大圆柱电池制备方法制备得到的所述高镍三元动力电池循环的大圆柱电池。
...【技术特征摘要】
1.一种高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，包括卷芯和壳体，所述卷芯设置于所述壳体内，所述卷芯由负极片、隔膜和正极片依次层叠并卷绕形成，所述正极片包括正集流体、第一高镍活性涂层和第二高镍活性涂层，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层的面容量大于所述中外圈高镍活性涂层的面容量的4%~6%。
3.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层的长度等于所述正集流体卷绕起始位置距离所述卷芯的圆心≤9.0mm位置的所有圈数的周长总和减去所述预设间隙的宽度所得的差值。
4.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述内圈高镍活性涂层邻近所述正集流体卷绕起始位置形成有预设裁切空隙。
5.根据权利要求1所述的高镍三元动力电池循环的大圆柱电池，其特征在于，所述高镍三元动力电池循环的大圆柱电池还包括第一中镍活性涂层和第二中镍活性涂层，所述第一中镍活性涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡小勇，周槐，白文平，易玉叶，曾贤华，
申请(专利权)人：惠州市恒泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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