[實用新型]一種圓柱電池

有效

• 申請號: 201721108249.X
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207149625U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 王寶輝;景少東;袁軍;趙會江
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M10/052;H01M4/1391;H01M10/04;H01M10/0587
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟

技術領域

本實用新型涉及電池技術領域，涉及一種圓柱電池及其制備方法。

背景技術

鋰電池作為新一代充電電池產品與傳統的鉛酸，鎳鎘，鎳氫電池比較具有電壓高，能量密度大，循環壽命長，無記憶效應，無污染等特點。所以在短短的十幾年中在3C、動力、儲能方面得到廣泛的應用。隨著在動力上的應用越來越廣，對電池的循環性能、質量比能量和體積比能量要求越來越高。

18650以及其他尺寸的圓柱電芯是鋰電池行業最早的型號，其外形標準化決定了其應用場合非常廣泛，3C、儲能、電動工具、汽車動力等場合都能使用，生產設備自動化能力和生產效率相對應軟包和方形鋁殼都有較大優勢；但其結構的缺陷性，在電芯循環性能上面相對方形鋁殼、疊片電池和軟包有較大劣勢；

現有技術中，圓柱型卷繞電芯的結構劣勢在于其正負極片對應每一圈對應的負極富余量(這里用N/P表示)都不相同，極片的A/B面和內外圈N/P差異較大(參見圖1所示的現有技術的圓柱電池中負極A面和負極B面N/P比隨卷繞半徑的變化圖，圖中，負極A面和負極B面分別指負極的正反面)，電池再循環過程中在內圈N/P最小的區域極片性能最先失效，造成電池循環性能較差。

因而，有必要提供一種新型的電極，使采用該電極卷繞得到的圓柱電池電芯具有一致或接近的N/P比，以改善電池循環性能、質量比能量和體積比能量等電化學性能。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種圓柱電池，所述圓柱電池采用了獨特結構的極片卷繞成圓柱電池電芯，能夠實現圓柱電池實現內外圈和極片A/B面負極富余量(N/P比)一致或接近的效果，達到改善電池循環性能和材料合理利用的效果。

為達上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型提供一種圓柱電池，所述圓柱電池的電芯中包含：

極片，所述極片中的導電基體兩側的第一涂覆層和第二涂覆層的厚度均獨立地發生變化，且導電基體不同位置所對應的第一涂覆層和第二涂覆層的厚度之和的差值在0～100μm，例如0、5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、35μm、50μm、60μm、70μm、85μm或100μm等。

本發明中所述“厚度之和的差值”是較大的數值減去較小的數值而得到的結果，因而均為非負數。

本實用新型中，第一涂覆層和第二涂覆層是由漿料涂覆并干燥得到的，第一涂覆層和第二涂覆層的組分優選相同。

本實用新型中，所述極片為正極片或負極片中的任意一種。

本實用新型中，所述導電基體也稱為集流體，其是現有技術，本領域技術人員可根據需要進行選擇，例如，對于正極片，導電基體可為鋁箔；對于負極片，導電基體可為銅箔。

本實用新型的圓柱電池中，可以采用本實用新型提供的獨特結構的正極片以及現有技術中的常規負極片；也可以采用本實用新型提供的獨特結構的負極片以及現有技術中常規的正極片；還可以采用本實用新型提供的獨特結構的正極片以及獨特結構的負極片。

作為本實用新型所述極片的優選技術方案，所述正極片中，第一涂覆層和第二涂覆層的組分相同，且所述組分包含正極活性物質和粘合劑。

優選地，所述正極活性物質包括Li_xNi_1-yCoO₂、Li_mMn_2-nB_nO₂或Li_1+aM_bMn_2-bO₄中的任意一種或至少兩種的組合，其中，0.9≤x≤1.1，0≤y≤1，0.9≤m≤1.1，0≤n≤1，-0.1≤a≤0.2，0≤b≤1；B為過渡金屬，M為鋰、硼、鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、氟、腆或硫元素中的任意一種或至少兩種的組合。

本實用新型的正極片中，粘合劑的種類為現有技術，本領域技術人員可根據需要進行選擇，例如含氟樹脂和/或聚烯烴化合物，優選為聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)或丁苯橡膠(Styrene butadiene rubber，SBR)中的任意一種或至少兩種的組合。

優選地，所述正極片中還包含正極助劑，優選包含導電劑。

優選地，所述導電劑包括乙炔黑、導電碳黑、碳納米管、導電纖維、科琴黑或導電石墨中的任意一種或至少兩種的組合。