一种电池卷芯及圆柱电池制造技术

本申请的第一方面提供了一种电池卷芯，由正极片、负极片和两者之间的隔膜卷绕形成，正极片的至少一个表面具有正极涂层，负极片的至少一个表面具有负极涂层，负极涂层包括负极活性材料；负极活性材料至少包括硅材料和碳材料，硅材料在所述负极活性材料中的重量百分比为Y%；隔膜的曲折度为X，孔隙率为Z，0.15Y<supgt;0.5</supgt;+1.8≤X≤3‑lnZ。本发明专利技术的第二方面提供了一种圆柱电池，包括上述的电池卷芯、盖帽和钢壳；钢壳的内部容纳电池卷芯，顶部以盖帽封装。本申请基于硅基材料在负极活性材料中的比例设计隔膜的曲折度，可大大降低铁、镍元素向中心区域的渗透，从而大幅改善电芯的循环和安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池，尤其是涉及一种电池卷芯及圆柱电池。

技术介绍

1、圆柱锂电池包括圆柱形的钢壳，其内部用于容纳电池卷芯。电池卷芯由正极片、负极片和隔膜卷绕形成。正极片包括正极涂层区和正极未涂层区，正极未涂层区为正极极耳；负极片包括负极涂层区和负极未涂层区，负极未涂层区为负极极耳。负极涂层中包含负极活性物质，主要为石墨，出于提高能量密度的考虑，也可以在负极活性物质中引入硅材料，得到硅基负极。

2、硅基负极的应用极大地提升了圆柱电池的能量密度，但与此同时其巨大的体积膨胀，将引发电芯的各个部件承受应变。圆柱通常的外壳是钢壳，有镍镀层保护，可以避免应用过程中的铁溶出。但在硅比例增加后，在应变作用下，将会引起镀层的脱落，从而加速铁的溶出。而铁的溶解伴随着电解液的劣化，增加副反应。进一步的，劣化的电解液会继续与正极材料反应，从而引发正极界面的衰退，引发镍溶出。这些溶出的铁和镍会通过隔膜向负极进行扩散，而更快地恶化电芯性能，甚至会形成局域微短路，引发安全问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池卷芯，由正极片、负极片和两者之间的隔膜卷绕形成，所述正极片的至少一个表面具有正极涂层，所述负极片的至少一个表面具有负极涂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，所述电池卷芯完成至少100周的循环之后，从卷绕初始到卷绕结束的方向上，在所述隔膜上取沿所述隔膜的宽度方向上的长度不低于3cm、每两段之间沿所述隔膜的长度方向上的间隔不少于200cm的至少3段，每段由所述隔膜的宽度方向的中心线到正极极耳的端部被三等分为三个区域，分别为区域A、区域B和区域C，计算所有所述段的所述三个区域的Fe元素含量的平均值记为FeA、FeB、FeC，计算所有所述段的所...

【技术特征摘要】

1.一种电池卷芯，由正极片、负极片和两者之间的隔膜卷绕形成，所述正极片的至少一个表面具有正极涂层，所述负极片的至少一个表面具有负极涂层，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，所述电池卷芯完成至少100周的循环之后，从卷绕初始到卷绕结束的方向上，在所述隔膜上取沿所述隔膜的宽度方向上的长度不低于3cm、每两段之间沿所述隔膜的长度方向上的间隔不少于200cm的至少3段，每段由所述隔膜的宽度方向的中心线到正极极耳的端部被三等分为三个区域，分别为区域a、区域b和区域c，计算所有所述段的所述三个区域的fe元素含量的平均值记为fea、feb、fec，计算所有所述段的所述三个区域的ni元素含量的平均值记为nia、nib、nic，满足以下关系式：nia/fea＞nib/feb＞nic/fec。

3.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，2≤y≤30。

4.根据权利要求1所述的电池卷芯，其特征在于，33%≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆拯辉，江天润，陈璇，
申请(专利权)人：江苏睿恩新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：