一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，包括電池殼體和其內部的正極集流板、負極集流板；其特征在于：正極集流板包括截面為工字形結構的工形板；工形板上下端的橫板粘結在電池殼體的表面，豎板位于電池殼體內部，且于豎板表面設有波紋結構和凹槽結構，波紋結構和凹槽結構均對應工形板豎軸線鏡像對稱；波紋結構為若干沿豎板軸向分布的波紋半圓柱，凹槽結構為若干沿豎板軸向等距分布的填充槽，填充槽內涂覆LLTO鋰鹽復合膜，LLTO鋰鹽復合膜和填充槽過盈填充；本實用新型專利技術提將正極層和電解液之間的填充層設計為具有波紋和凹槽的結構，使得負極嵌合鋰離子通過速率提高，提高了鋰離子電池的實用性。

【技術實現步驟摘要】
一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構
本技術涉及鋰離子電池，特別是涉及一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構。
技術介紹
鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反；正極材料在鋰電池的總成本中占據40％以上的比例，并且正極材料的性能直接影響了鋰電池的各項性能指標，所以鋰電正極材料在鋰電池中占據核心地位；其中，鎳鈷鋁酸鋰正極是當今比較前沿的的正極材料，如何提高鎳鈷鋁酸鋰正極層的電導率，是當前待解決的技術問題。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本技術提供一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，能解決的
技術介紹
中存在的技術缺陷。為解決上述技術問題，本技術提供如下技術方案：一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，包括電池殼體和其內部的正極集流板、負極集流板；所述正極集流板包括截面為工字形結構的工形板；所述工形板上下端的橫板粘結在電池殼體的表面，豎板位于電池殼體內部，且于豎板表面設有波紋結構和凹槽結構，所述波紋結構和凹槽結構均對應工形板豎軸線鏡像對稱；所述波紋結構為若干沿豎板軸向分布的波紋半圓柱，所述凹槽結構為若干沿豎板軸向等距分布的填充槽，所述填充槽內涂覆LLTO鋰鹽復合膜，所述LLTO鋰鹽復合膜和填充槽過盈填充。作為本技術的一種優選技術方案，所述電池殼體上下貫穿有聚合物隔膜板，所述聚合物隔膜板兩側的電池殼體內部分別為鎳鈷鋁酸鋰正極填充層和石墨負極填充層；所述鎳鈷鋁酸鋰和石墨負極層與電機殼體內表面之間均為有機電解液。作為本技術的一種優選技術方案，所述正極集流板從上至下依次穿設有機電解液和下方的鎳鈷鋁酸鋰正極填充層，且底端延伸至電池殼體外與其粘結。作為本技術的一種優選技術方案，所述波紋結構位于有機電解液內部與其接觸，所述凹槽結構位于鎳鈷鋁酸鋰正極填充層內部與其接觸。作為本技術的一種優選技術方案，所述石墨負極填充層和其上方的有機電解液內貫穿有負極集流板，且所述負極集流板的上下端貫穿電機殼體表面并與其粘結。作為本技術的一種優選技術方案，所述正極集流板為電解鋁，所述負極集流板為電解銅。與現有技術相比，本技術能達到的有益效果是：本技術提供的一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，通過將正極層和電解液之間的填充層設計為具有波紋和凹槽的結構，使得負極嵌合鋰離子通過速率提高，提高了鋰離子電池的實用性。附圖說明圖1為本技術所述電池殼體及其內部結構示意圖；圖2為本技術所述正極集流板結構示意圖；其中：1、電池殼體；2、聚合物隔膜板；3、鎳鈷鋁酸鋰正極填充層；4、石墨負極填充層；5、正極集流板；6、負極集流板；7、有機電解液；51、工形板；52、波紋半圓柱；53、填充槽；531、LLTO鋰鹽復合膜。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本技術，但下述實施例僅僅為本技術的優選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其它實施例，都屬于本技術的保護范圍。下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法，下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。請參照圖1-2所示，本技術提供一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，包括電池殼體1和其內部的正極集流板5、負極集流板6；正極集流板5包括截面為工字形結構的工形板51；工形板51上下端的橫板粘結在電池殼體1的表面，豎板位于電池殼體1內部，且于豎板表面設有波紋結構和凹槽結構，波紋結構和凹槽結構均對應工形板51豎軸線鏡像對稱；波紋結構為若干沿豎板軸向分布的波紋半圓柱52，凹槽結構為若干沿豎板軸向等距分布的填充槽53，填充槽53內涂覆LLTO鋰鹽復合膜531，LLTO鋰鹽復合膜531和填充槽53過盈填充。如圖1所示，電池殼體1上下貫穿有聚合物隔膜板2，聚合物隔膜板2兩側的電池殼體1內部分別為鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3和石墨負極填充層4；鎳鈷鋁酸鋰和石墨負極層與電機殼體內表面之間均為有機電解液7；石墨負極填充層4和其上方的有機電解液7內貫穿有負極集流板6，且負極集流板6的上下端貫穿電機殼體表面并與其粘結，正極集流板5為電解鋁，負極集流板6為電解銅。鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3和石墨負極填充層4在有機電解液7中形成了放電，石墨負極填充層4內嵌合的鋰離子穿過聚合物隔膜板2跑向鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3，使得鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3處于富鋰狀態。正極集流板5從上至下依次穿設有機電解液7和下方的鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3，且底端延伸至電池殼體1外與其粘結。進一步的，波紋結構位于有機電解液7內部與其接觸，凹槽結構位于鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3內部與其接觸。波紋結構由若干波紋半圓柱52依次相連組成，通過其波紋結構的設計，使得正極集流板5形成和有機電解液7大面積的接觸，提高了集流效率；具體的，凹槽結構上的填充槽53內過盈填充有LLTO鋰鹽復合膜531；在進行LLTO鋰鹽復合膜531的制備時，可采取LLTO和LiCl燒結制備，燒結溫度控制在1320℃-1350℃，燒結時間控制在6h-7h；在1350℃下燒結6h時在一定程度下提高晶界電導，電導提高的原因主要是Cl的揮發導致Li進入晶格改變了載流子濃度；也可以采取LLTO和Li2SO4·H2O燒結制備，燒結溫度控制在1320℃-1350℃，燒結時間控制在6h-7h；由于Li2SO4在LLTO晶界處形成玻璃相，從而改善了兩相界面提高電導。通過在填充槽53內填充LLTO鋰鹽復合膜531，使得鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3和有機電解液7之間的電導產效率提高。具體原理：本技術在使用時，當鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3和石墨負極填充層4發生電解反應時，LLTO鋰鹽復合膜531的存在使得其在電解反應時，其與鎳鈷鋁酸鋰正極填充層3之間的載流子濃度提高，從而使得負極嵌合鋰離子通過速率提高，進而提高了含有鎳鈷鋁酸鋰正極層的鋰離子電池的放電效率。本技術提供的一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，通過將正極層和電解液之間的填充層設計為具有波紋和凹槽的結構，使得負極嵌合鋰離子通過速率提高，提高了鋰離子電池的實用性。在本技術中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。以上顯示和描述了本技術的基本原理、主要特征和本技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，包括電池殼體(1)和其內部的正極集流板(5)、負極集流板(6)；其特征在于：所述正極集流板(5)包括截面為工字形結構的工形板(51)；所述工形板(51)上下端的橫板粘結在電池殼體(1)的表面，豎板位于電池殼體(1)內部，且于豎板表面設有波紋結構和凹槽結構，所述波紋結構和凹槽結構均對應工形板(51)豎軸線鏡像對稱；所述波紋結構為若干沿豎板軸向分布的波紋半圓柱(52)，所述凹槽結構為若干沿豎板軸向等距分布的填充槽(53)，所述填充槽(53)內涂覆LLTO鋰鹽復合膜(531)，所述LLTO鋰鹽復合膜(531)和填充槽(53)過盈填充。/n

【技術特征摘要】
1.一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，包括電池殼體(1)和其內部的正極集流板(5)、負極集流板(6)；其特征在于：所述正極集流板(5)包括截面為工字形結構的工形板(51)；所述工形板(51)上下端的橫板粘結在電池殼體(1)的表面，豎板位于電池殼體(1)內部，且于豎板表面設有波紋結構和凹槽結構，所述波紋結構和凹槽結構均對應工形板(51)豎軸線鏡像對稱；所述波紋結構為若干沿豎板軸向分布的波紋半圓柱(52)，所述凹槽結構為若干沿豎板軸向等距分布的填充槽(53)，所述填充槽(53)內涂覆LLTO鋰鹽復合膜(531)，所述LLTO鋰鹽復合膜(531)和填充槽(53)過盈填充。


2.根據權利要求1所述的一種鎳鈷鋁酸鋰正極層表面包覆結構，其特征在于：所述電池殼體(1)上下貫穿有聚合物隔膜板(2)，所述聚合物隔膜板(2)兩側的電池殼體(1)內部分別為鎳鈷鋁酸鋰正極填充層(3)和石墨負極填充層(4)；所述鎳鈷鋁酸鋰和石墨負極...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫斌，劉振添，王英，洪魁明，
申請(專利權)人：廣州鴻森材料有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44