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1、(10)申请公布号 CN 102610849 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 0 8 4 9 A *CN102610849A* (21)申请号 201210094901.2 (22)申请日 2012.04.01 H01M 10/052(2010.01) H01M 2/02(2006.01) H01M 4/66(2006.01) H01M 4/62(2006.01) (71)申请人东莞市易升电池有限公司 地址 523000 广东省东莞市道滘镇南城工业 区东莞市易升电池有限公司 (72)发明人黄奕 陆子新 (74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事 务所。
2、(普通合伙) 11348 代理人王伟锋 刘铁生 (54) 发明名称 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其材料配方 (57) 摘要 本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其材料配方。所述 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池包括铝外壳和设置于 铝外壳内部的卷芯，所述铝外壳和卷芯均为圆柱 形；所述卷芯由正极片、负极片、隔膜卷绕而成， 隔膜位于正极片和负极片之间；所述正极片包括 正极集流体，正极集流体上涂覆有镍钴酸锂材料 层；所述负极片包括负极集流体，负极集流体上 涂覆有石墨材料层；所述铝外壳顶部设置有上盖 铆钉负极，铝外壳底部设置有底部正极，具有成本 低、电化学容量高、散热效果好、重量轻、。
3、无环境污 染、安全的优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/2页 2 1.一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其特征在于：它包括铝外壳（1）和设置于铝外壳（1）内 部的卷芯，所述铝外壳（1）和卷芯均为圆柱形；所述卷芯由正极片（4）、负极片（5）、隔膜（6） 卷绕而成，隔膜（6）位于正极片（4）和负极片（5）之间；所述正极片（4）包括正极集流体，正 极集流体上涂覆有镍钴酸锂材料层；所述负极片（5）包括负极集流体，负极集流体上涂覆 有石墨材料层；所述铝外壳（1）顶部。
4、设置有上盖铆钉负极（2），铝外壳（1）底部设置有底部 正极（3）。 2.根据权利要求1所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其特征在于：所述正极集流体 为铝箔，铝箔厚度为15m20m。 3.根据权利要求2所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其特征在于：所述负极集流体 为铜箔，铜箔厚度为10m15m。 4.根据权利要求3所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其特征在于：所述隔膜（6）厚度 为10m25m。 5.权利要求1所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，其特征在于： 所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：90%96% 导电剂：2%5% 粘结剂：2%5% ； 所述石墨材料层的材料按。
5、如下重量百分比进行配比： 石墨粉：92%97% 导电剂：2%4% 粘结剂：1%4%； 其中，所述导电剂为导电石墨、碳黑或乙炔黑；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或水溶性橡 胶。 6.权利要求5所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，其特征在于： 所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：92% 导电剂：4% 粘结剂：4% 。 7.权利要求5所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，其特征在于： 所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 8.权利要求5所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，其特征在于： 所述石墨材料层的。
6、材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：95% 导电剂：3% 粘结剂：2% 。 9.权利要求5所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，其特征在于： 权 利 要 求 书CN 102610849 A 2/2页 3 所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 权 利 要 求 书CN 102610849 A 1/4页 4 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其材料配方 技术领域 0001 本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其材料 配方。 背景技术 0002 目前，商业化锂离子电池均采用LiCoO 2 作为正极材料，LiCoO 2。
7、 由于其电性能优 良、制备简单、工业化生产容易操作等优点，始终占据着大量市场，但是钴资源短缺、价格较 高、材料热稳定性较差、存在着安全问题，这些问题均使得钴酸锂材料难以成为大型锂电池 的选择，同时，现有的商业化锂离子电池还存在电化学容量低、散热效果不够好、本身重量 较重、有环境污染的缺点，使得开发另一种新型的商业化锂离子电池正极材料迫在眉睫。 发明内容 0003 本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其 材料配方，具有成本低、电化学容量高、散热效果好、重量轻、无环境污染、安全的优点。 0004 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，它包括。
8、 铝外壳和设置于铝外壳内部的卷芯，所述铝外壳和卷芯均为圆柱形；所述卷芯由正极片、负 极片、隔膜卷绕而成，隔膜位于正极片和负极片之间；所述正极片包括正极集流体，正极集 流体上涂覆有镍钴酸锂材料层；所述负极片包括负极集流体，负极集流体上涂覆有石墨材 料层；所述铝外壳顶部设置有上盖铆钉负极，铝外壳底部设置有底部正极。 0005 进一步的，所述正极集流体为铝箔，铝箔厚度为15m20m。 0006 更进一步的，所述负极集流体为铜箔，铜箔厚度为10m15m。 0007 更进一步的，所述隔膜厚度为10m25m。 0008 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方，所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量 百分比进行配比。
9、： 镍钴酸锂：90%96% 导电剂：2%5% 粘结剂：2%5% ； 所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：92%97% 导电剂：2%4% 粘结剂：1%4%； 其中，所述导电剂为导电石墨、碳黑或乙炔黑；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或水溶性橡 胶。 0009 作为优选的实施方式，所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：92% 导电剂：4% 说 明 书CN 102610849 A 2/4页 5 粘结剂：4% 。 0010 作为优选的实施方式，所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 0011 作为优选的实。
10、施方式，所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：95% 导电剂：3% 粘结剂：2% 。 0012 作为优选的实施方式，所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 0013 本发明有益效果为：本发明所述一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池及其材料配方，具有 成本低、电化学容量高、散热效果好、重量轻、无环境污染、安全的优点。 附图说明 0014 附图1是本发明的结构示意图。 具体实施方式 0015 如图1所示，本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其结构为，它包括铝外壳 1和设置于铝外壳1内部的卷芯，所述铝外壳1和卷芯均为圆柱形；所述卷芯由正。
11、极片4、负 极片5、隔膜6卷绕而成，隔膜6位于正极片4和负极片5之间；所述正极片4包括正极集流 体，正极集流体上涂覆有镍钴酸锂材料层，镍钴酸锂材料层由正极材料涂覆而成；所述负极 片5包括负极集流体，负极集流体上涂覆有石墨材料层，石墨材料层由负极材料涂覆而成； 所述铝外壳1顶部设置有上盖铆钉负极2，铝外壳1底部设置有底部正极3。正极材料采用 镍钴酸锂，正极集流体采用铝箔，正极材料加入导电剂如导电石墨、碳黑、乙炔黑等，以及加 入粘结剂如聚偏二氟乙烯、水溶性橡胶等。负极材料采用石墨，负极集流体采用铜箔，同样 负极材料也加入上述导电剂和粘结剂。铝外壳1注入有电解液，电解液为有机电解质，有机 系电解质的。
12、溶质为锂盐，其浓度为1摩尔/升2摩尔/升，溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸 酯等单组分溶剂，或其中几种组合的混合溶剂，可有效提高电化学容量高。 0016 作为优选的实施方式，所述正极集流体为铝箔，铝箔厚度为15m20m，优选 为16m 或18m；所述负极集流体为铜箔，铜箔厚度为10m15m，优选为12m或 14m；所述隔膜6厚度为10m25m，优选为15m 或20m；它们的厚度范围使得正 极片4、负极片5、隔膜6更容易经过卷绕制成圆柱形卷芯，使得圆柱形卷芯可由更多的正极 片4、负极片5和隔膜6制成，增大了电池的电化学容量。 0017 本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，由于镍钴酸锂具有与钴酸锂相似。
13、的层 状结构，这种材料成本较低，电化学容量高，制备简单，成为最有可能取代钴酸锂的锂离子 电池正极材料之一。为了更进一步提高镍钴酸锂电池的安全性及本身质量，其外壳为铝外 说 明 书CN 102610849 A 3/4页 6 壳1，铝的密度相对铁较轻，且散热性能更好，从而更有效减少电池的相对重量，并提高电池 本身的安全性能。 0018 各种类型电池的性能比较如下：镍镉电池的质量比容量为45Wh/kg，体积比能量 为129Wh/L，环境适应性为“污染”，安全性为“安全”，循环寿命为500次；镍氢电池的质量比 容量为60Wh/kg，体积比能量为320Wh/L，环境适应性为“无污染”，安全性为“安全”，。
14、循环寿 命为500次；锂离子电池中的钴酸锂电池，其质量比容量为110Wh/kg，体积比能量为460Wh/ L，环境适应性为“无污染”，安全性为“可能燃烧或爆炸”，循环寿命为500-800次；锂离子电 池如本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，其质量比容量为115Wh/kg，体积比能量为 520Wh/L，环境适应性为“安全”，安全性为“安全”，循环寿命为1000次。从上述比较可看 出，本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，具有成本低、电化学容量高、散热效果好、重 量轻、无环境污染、安生性能稳定的优点，也大大提高了生产效率，降低了材料成本。综上所 述，本发明所述一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，具有成本低。
15、、电化学容量高、散热效果好、重量 轻、无环境污染、安全的优点。本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池，可以为多种型号， 可以为多种容量。 0019 本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的材料配方为，所述镍钴酸锂材料层的 材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：90%96% 导电剂：2%5% 粘结剂：2%5% ； 所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：92%97% 导电剂：2%4% 粘结剂：1%4%； 其中，所述导电剂为导电石墨、碳黑或乙炔黑；所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或水溶性橡 胶，其中由于镍钴酸锂具有与钴酸锂相似的层状结构，这种材料成本较低，电化学容量高， 制备简单。 002。
16、0 作为优选的实施方式，所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：92% 导电剂：4% 粘结剂：4% 。 0021 作为优选的实施方式，所述镍钴酸锂材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 镍钴酸锂：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 0022 作为优选的实施方式，所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 石墨粉：95% 导电剂：3% 粘结剂：2% 。 0023 作为优选的实施方式，所述石墨材料层的材料按如下重量百分比进行配比： 说 明 书CN 102610849 A 4/4页 7 石墨粉：94% 导电剂：3% 粘结剂：3% 。 0024 采用上述材料配方制成镍钴酸锂铝壳圆柱电池具有成本低、电化学容量高、散热 效果好、重量轻、无环境污染、安全的优点。 0025 本发明所述的一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池的制作工艺流程为：配料、涂布、烘烤、 辊压、电池极片制作、烘烤、正负极卷绕、上盖装配激光焊、烘烤、注液、化成、分容。 0026 以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、 特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。 说 明 书CN 102610849 A 1/1页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102610849 A 。