專利名稱：一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池。
背景技術(shù)：
目前，商業(yè)化鋰離子電池均采用LiCoO2作為正極材料，LiCoO2由于其電性能優(yōu)良、制備簡單、工業(yè)化生產(chǎn)容易操作等優(yōu)點，始終占據(jù)著大量市場，但是鈷資源短缺、價格較高、材料熱穩(wěn)定性較差、存在著安全問題，這些問題均使得鈷酸鋰材料難以成為大型鋰電池的選擇，同時，現(xiàn)有的商業(yè)化鋰離子電池還存在電化學(xué)容量低、散熱效果不夠好、本身重量較重、有環(huán)境污染的缺點，使得開發(fā)另一種新型的商業(yè)化鋰離子電池正極材料迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安全的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，它包括鋁外殼和設(shè)置于鋁外殼內(nèi)部的卷芯，所述鋁外殼和卷芯均為圓柱形；所述卷芯由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成，隔膜位于正極片和負(fù)極片之間；所述正極片包括正極集流體，正極集流體上涂覆有鎳鈷酸鋰材料層；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體，負(fù)極集流體上涂覆有石墨材料層；所述鋁外殼頂部設(shè)置有上蓋鉚釘負(fù)極，鋁外殼底部設(shè)置有底部正極。進一步的，所述正極集流體為鋁箔，鋁箔厚度為15 ii m 20 ii m。更進一步的,所述負(fù)極集流體為銅箔,銅箔厚度為10 ii m 15 ii m。更進一步的,所述隔膜厚度為10iim 25lim。本實用新型有益效果為本實用新型所述一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安全的優(yōu)點。

附圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明如圖I所示，本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其結(jié)構(gòu)為，它包括鋁外殼I和設(shè)置于鋁外殼I內(nèi)部的卷芯，所述鋁外殼I和卷芯均為圓柱形；所述卷芯由正極片4、負(fù)極片5、隔膜6卷繞而成，隔膜6位于正極片4和負(fù)極片5之間；所述正極片4包括正極集流體，正極集流體上涂覆有鎳鈷酸鋰材料層，鎳鈷酸鋰材料層由正極材料涂覆而成；所述負(fù)極片5包括負(fù)極集流體，負(fù)極集流體上涂覆有石墨材料層，石墨材料層由負(fù)極材料涂覆而成；所述鋁外殼I頂部設(shè)置有上蓋鉚釘負(fù)極2，鋁外殼I底部設(shè)置有底部正極3。正極材料采用鎳鈷酸鋰，正極集流體采用鋁箔，正極材料加入導(dǎo)電劑如導(dǎo)電石墨、碳黑、乙炔黑等，以及加入粘結(jié)劑如聚偏二氟乙烯、水溶性橡膠等。負(fù)極材料采用石墨，負(fù)極集流體采用銅箔，同樣負(fù)極材料也加入上述導(dǎo)電劑和粘結(jié)齊U。鋁外殼I注入有電解液，電解液為有機電解質(zhì)，有機系電解質(zhì)的溶質(zhì)為鋰鹽，其濃度為I摩爾/升 2摩爾/升，溶劑為環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯等單組分溶劑，或其中幾種組合的混合溶劑，可有效提高電化學(xué)容量高。作為優(yōu)選的實施方式，所述正極集流體為鋁箔，鋁箔厚度為1511111 2011111，優(yōu)選為16 ii m或18 ii m ;所述負(fù)極集流體為銅箔,銅箔厚度為10 y m 15 y m,優(yōu)選為12 y m或14 iim;所述隔膜6厚度為1011111 2511111，優(yōu)選為15 或20 y m ;它們的厚度范圍使得正極片4、負(fù)極片5、隔膜6更容易經(jīng)過卷繞制成圓柱形卷芯，使得圓柱形卷芯可由更多的正極片4、負(fù)極片5和隔膜6制成，增大了電池的電化學(xué)容量。本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，由于鎳鈷酸鋰具有與鈷酸鋰相似的層狀結(jié)構(gòu)，這種材料成本較低，電化學(xué)容量高，制備簡單，成為最有可能取代鈷酸鋰的鋰 離子電池正極材料之一。為了更進一步提高鎳鈷酸鋰電池的安全性及本身質(zhì)量，其外殼為鋁外殼I，鋁的密度相對鐵較輕，且散熱性能更好，從而更有效減少電池的相對重量，并提高電池本身的安全性能。各種類型電池的性能比較如下鎳鎘電池的質(zhì)量比容量為45Wh/kg，體積比能量為129Wh/L，環(huán)境適應(yīng)性為“污染”，安全性為“安全”，循環(huán)壽命為500次；鎳氫電池的質(zhì)量比容量為60Wh/kg，體積比能量為320Wh/L，環(huán)境適應(yīng)性為“無污染”，安全性為“安全”，循環(huán)壽命為500次；鋰離子電池中的鈷酸鋰電池，其質(zhì)量比容量為110Wh/kg，體積比能量為460Wh/L，環(huán)境適應(yīng)性為“無污染”，安全性為“可能燃燒或爆炸”，循環(huán)壽命為500-800次；鋰離子電池如本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其質(zhì)量比容量為115Wh/kg，體積比能量為520Wh/L，環(huán)境適應(yīng)性為“安全”，安全性為“安全”，循環(huán)壽命為彡1000次。從上述比較可看出，本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安生性能穩(wěn)定的優(yōu)點，也大大提高了生產(chǎn)效率，降低了材料成本。綜上所述，本實用新型所述一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安全的優(yōu)點。本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，可以為多種型號，可以為多種容量。本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其鎳鈷酸鋰材料層的材料按如下重量百分比進行配比鎳鈷酸鋰90% 96%導(dǎo)電劑2% 5%粘結(jié)劑2% 5%;其石墨材料層的材料按如下重量百分比進行配比石墨粉92% 97%導(dǎo)電劑2% 4%粘結(jié)劑1% 4%;其中，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電石墨、碳黑或乙炔黑；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯或水溶性橡膠，其中由于鎳鈷酸鋰具有與鈷酸鋰相似的層狀結(jié)構(gòu)，這種材料成本較低，電化學(xué)容量高，制備簡單。作為優(yōu)選的實施方式，所述鎳鈷酸鋰材料層的材料按如下重量百分比進行配比[0024]鎳鈷酸鋰92%導(dǎo)電劑4%粘結(jié)劑4%。作為優(yōu)選的實施方式，所述鎳鈷酸鋰材料層的材料按如下重量百分比進行配比鎳鈷酸鋰94%導(dǎo)電劑3%粘結(jié)劑3%。作為優(yōu)選的實施方式，所述石墨材料層的材料按如下重量百分比進行配比石墨粉95%導(dǎo)電劑3%粘結(jié)劑2%。作為優(yōu)選的實施方式，所述石墨材料層的材料按如下重量百分比進行配比石墨粉94%導(dǎo)電劑3%粘結(jié)劑3%。采用上述材料配方制成鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安全的優(yōu)點。本實用新型所述的一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池的制作工藝流程為配料、涂布、烘烤、輥壓、電池極片制作、烘烤、正負(fù)極卷繞、上蓋裝配激光焊、烘烤、注液、化成、分容。以上所述僅是本實用新型的較佳實施方式，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其特征在于它包括鋁外殼(I)和設(shè)置于鋁外殼(I)內(nèi)部的卷芯，所述鋁外殼(I)和卷芯均為圓柱形；所述卷芯由正極片(4)、負(fù)極片(5)、隔膜(6)卷繞而成，隔膜(6)位于正極片(4)和負(fù)極片(5)之間；所述正極片(4)包括正極集流體，正極集流體上涂覆有鎳鈷酸鋰材料層；所述負(fù)極片(5)包括負(fù)極集流體，負(fù)極集流體上涂覆有石墨材料層；所述鋁外殼(I)頂部設(shè)置有上蓋鉚釘負(fù)極(2)，鋁外殼(I)底部設(shè)置有底部正極(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其特征在于所述正極集流體為鋁箔，鋁箔厚度為15 ii m 20 ii m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其特征在于所述負(fù)極集流體為銅箔，銅箔厚度為10iim 15iim。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，其特征在于所述隔膜(6)厚度為10レm 25レm。
專利摘要本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎳鈷酸鋰鋁殼圓柱電池，包括鋁外殼和設(shè)置于鋁外殼內(nèi)部的卷芯，所述鋁外殼和卷芯均為圓柱形；所述卷芯由正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞而成，隔膜位于正極片和負(fù)極片之間；所述正極片包括正極集流體，正極集流體上涂覆有鎳鈷酸鋰材料層；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體，負(fù)極集流體上涂覆有石墨材料層；所述鋁外殼頂部設(shè)置有上蓋鉚釘負(fù)極，鋁外殼底部設(shè)置有底部正極，具有成本低、電化學(xué)容量高、散熱效果好、重量輕、無環(huán)境污染、安全的優(yōu)點。
文檔編號H01M10/052GK202585640SQ20122013577
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者黃奕, 陸子新 申請人:東莞市易升電池有限公司