[發明專利]一種圓柱鋰離子動力電池及用電裝置

在審

• 申請號: 202210755802.8
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115020792A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 鄧曉波;黃滿湘;陳杰;項海標;李載波
• 申請（專利權）人: 惠州鋰威新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/525;H01M4/505
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 郭寶煊

本發明提供了一種圓柱鋰離子動力電池及用電裝置，通過選用鎳鈷錳比為5.2:2:2.8的材料作為正極材料，同時搭配經優化后的正極活性物質層、負極活性物質層，能有效提升材料的活性劑克容量的發揮；此外，還對正極耳和負極耳的位置進行調整，能有效降低阻抗。由此，使得本發明的圓柱鋰離子動力電池具有優異的循環性能，特別優選的在電池循環1000周后容量保持率能達到90％以上，大大滿足目前行業80％以上的規定，處于行業的領先水平。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體涉及一種圓柱鋰離子動力電池及用電裝置。

背景技術

隨著鋰離子二次電池技術的不斷發展，其已廣泛的應用于我們的日常生活中；其中圓柱18650高能量密度型動力電池廣泛應用于電動自行車、新能源汽車。行業要求圓柱18650鎳鈷錳酸鋰動力電池使用壽命1000周，容量保持率≥80％。因此鋰離子電池的設計難度也越來越高，為了更加有效的發掘鋰離子電池使用潛力，就需要在各方面對鋰離子電池的極片制備進行創新，以盡可能的提升鋰離子電池的循環壽命。

有鑒于此，確有必要提供一種解決上述問題的技術方案。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，提供一種圓柱鋰離子動力電池，該電池具有高循環壽命的優點。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種圓柱鋰離子動力電池，包括電芯、電解質和容納所述電芯和電解質的電池外殼，電芯包括：

正極片，包括正極集流體和涂覆于正極集流體至少一表面的正極活性物質層，正極集流體設置有正極耳焊接區，所述正極耳焊接區焊接有正極耳，所述正極活性物質層在所述正極耳焊接區設置有正極耳槽以裸露出正極耳；所述正極活性物質層包括質量占比為96～98％的正極活性材料、質量占比為1～2％的正極導電劑和質量占比為1～2％的正極粘結劑，所述正極活性材料為鎳鈷錳正極材料，其中，鎳、鈷、錳的摩爾比為5.2:2:2.8；

負極片，包括負極集流體和涂覆于負極集流體至少一表面的負極活性物質層，所述負極集流體的頭部和尾部均設置負極耳焊接區，所述負極耳焊接區焊接有負極耳；所述負極活性物質層包括質量占比為95～97％的負極活性材料、質量占比為1.5～3％的負極粘結劑和質量占比為1.5～2％的增稠劑；

隔膜，間隔于所述正極片和所述負極片之間，且與正極片和負極片經卷繞制成電芯。

優選的，所述鎳鈷錳正極材料為鎳鈷錳酸鋰或摻雜的鎳鈷錳酸鋰，摻雜材料包括Al、B、P、Zr、Si、Ti、Ge、Sn、Mg、Ce、W中的一種或多種的組合。

優選的，所述正極集流體為鋁箔，所述鋁箔的厚度為15～16μm，所述鋁箔的MD延伸率≥2％。

優選的，所述正極耳位于正極集流體頭部的1/4～3/4位置。

優選的，所述正極耳位于正極集流體頭部的1/3～2/3位置。

優選的，所述負極集流體為銅箔，所述銅箔的厚度為8～9μm，所述銅箔的MD延伸率≥3％，所述負極耳為銅鎳復合帶。

優選的，所述負極活性材料為石墨，所述負極粘結劑為丁苯橡膠，所述負極增稠劑為羧甲基纖維素鈉。

優選的，所述電解質為電解液，所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑和添加劑，所述鋰鹽的質量為所述電解液質量的15～17％，所述有機溶劑的質量為所述電解液質量的70～83％，所述添加劑的質量為所述電解液質量的2～7％。

優選的，所述有機溶劑由質量占比為20～30％的碳酸乙烯酯、質量占比為10～15％的碳酸甲乙酯和質量占比為40～50％的碳酸二甲酯組成；所述添加劑由質量占比0.5～1％的亞硫酸乙烯酯、質量占比為1～3％的碳酸亞乙烯酯和質量占比為0.5～2％的氟代碳酸乙烯酯組成。