一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池，特别是涉及一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构。

背景技术：

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反；正极材料在锂电池的总成本中占据40％以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位；其中，镍钴铝酸锂正极是当今比较前沿的的正极材料，如何提高镍钴铝酸锂正极层的电导率，是当前待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构，能解决的背景技术中存在的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构，包括电池壳体和其内部的正极集流板、负极集流板；所述正极集流板包括截面为工字形结构的工形板；所述工形板上下端的横板粘结在电池壳体的表面，竖板位于电池壳体内部，且于竖板表面设有波纹结构和凹槽结构，所述波纹结构和凹槽结构均对应工形板竖轴线镜像对称；所述波纹结构为若干沿竖板轴向分布的波纹半圆柱，所述凹槽结构为若干沿竖板轴向等距分布的填充槽，所述填充槽内涂覆llto锂盐复合膜，所述llto锂盐复合膜和填充槽过盈填充。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电池壳体上下贯穿有聚合物隔膜板，所述聚合物隔膜板两侧的电池壳体内部分别为镍钴铝酸锂正极填充层和石墨负极填充层；所述镍钴铝酸锂和石墨负极层与电机壳体内表面之间均为有机电解液。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述正极集流板从上至下依次穿设有机电解液和下方的镍钴铝酸锂正极填充层，且底端延伸至电池壳体外与其粘结。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述波纹结构位于有机电解液内部与其接触，所述凹槽结构位于镍钴铝酸锂正极填充层内部与其接触。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述石墨负极填充层和其上方的有机电解液内贯穿有负极集流板，且所述负极集流板的上下端贯穿电机壳体表面并与其粘结。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述正极集流板为电解铝，所述负极集流板为电解铜。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：本实用新型提供的一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构，通过将正极层和电解液之间的填充层设计为具有波纹和凹槽的结构，使得负极嵌合锂离子通过速率提高，提高了锂离子电池的实用性。

附图说明

图1为本实用新型所述电池壳体及其内部结构示意图；

图2为本实用新型所述正极集流板结构示意图；

其中：1、电池壳体；2、聚合物隔膜板；3、镍钴铝酸锂正极填充层；4、石墨负极填充层；5、正极集流板；6、负极集流板；7、有机电解液；51、工形板；52、波纹半圆柱；53、填充槽；531、llto锂盐复合膜。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

请参照图1-2所示，本实用新型提供一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构，包括电池壳体1和其内部的正极集流板5、负极集流板6；正极集流板5包括截面为工字形结构的工形板51；工形板51上下端的横板粘结在电池壳体1的表面，竖板位于电池壳体1内部，且于竖板表面设有波纹结构和凹槽结构，波纹结构和凹槽结构均对应工形板51竖轴线镜像对称；波纹结构为若干沿竖板轴向分布的波纹半圆柱52，凹槽结构为若干沿竖板轴向等距分布的填充槽53，填充槽53内涂覆llto锂盐复合膜531，llto锂盐复合膜531和填充槽53过盈填充。

如图1所示，电池壳体1上下贯穿有聚合物隔膜板2，聚合物隔膜板2两侧的电池壳体1内部分别为镍钴铝酸锂正极填充层3和石墨负极填充层4；镍钴铝酸锂和石墨负极层与电机壳体内表面之间均为有机电解液7；石墨负极填充层4和其上方的有机电解液7内贯穿有负极集流板6，且负极集流板6的上下端贯穿电机壳体表面并与其粘结，正极集流板5为电解铝，负极集流板6为电解铜。镍钴铝酸锂正极填充层3和石墨负极填充层4在有机电解液7中形成了放电，石墨负极填充层4内嵌合的锂离子穿过聚合物隔膜板2跑向镍钴铝酸锂正极填充层3，使得镍钴铝酸锂正极填充层3处于富锂状态。正极集流板5从上至下依次穿设有机电解液7和下方的镍钴铝酸锂正极填充层3，且底端延伸至电池壳体1外与其粘结。

进一步的，波纹结构位于有机电解液7内部与其接触，凹槽结构位于镍钴铝酸锂正极填充层3内部与其接触。波纹结构由若干波纹半圆柱52依次相连组成，通过其波纹结构的设计，使得正极集流板5形成和有机电解液7大面积的接触，提高了集流效率；具体的，凹槽结构上的填充槽53内过盈填充有llto锂盐复合膜531；

在进行llto锂盐复合膜531的制备时，可采取llto和licl烧结制备，烧结温度控制在1320℃-1350℃，烧结时间控制在6h-7h；在1350℃下烧结6h时在一定程度下提高晶界电导，电导提高的原因主要是cl的挥发导致li进入晶格改变了载流子浓度；也可以采取llto和li2so4·h2o烧结制备，烧结温度控制在1320℃-1350℃，烧结时间控制在6h-7h；由于li2so4在llto晶界处形成玻璃相，从而改善了两相界面提高电导。通过在填充槽53内填充llto锂盐复合膜531，使得镍钴铝酸锂正极填充层3和有机电解液7之间的电导产效率提高。

具体原理：本实用新型在使用时，当镍钴铝酸锂正极填充层3和石墨负极填充层4发生电解反应时，llto锂盐复合膜531的存在使得其在电解反应时，其与镍钴铝酸锂正极填充层3之间的载流子浓度提高，从而使得负极嵌合锂离子通过速率提高，进而提高了含有镍钴铝酸锂正极层的锂离子电池的放电效率。

本实用新型提供的一种镍钴铝酸锂正极层表面包覆结构，通过将正极层和电解液之间的填充层设计为具有波纹和凹槽的结构，使得负极嵌合锂离子通过速率提高，提高了锂离子电池的实用性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。