本發(fā)明涉及電池生產(chǎn)，具體為一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池及制造系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，商業(yè)化應(yīng)用的鋰離子電池正極材料主要有錳酸鋰(limn2o4)、磷酸鐵鋰(lifepo4)、鈷酸鋰(licoo2)、鎳鈷錳酸鋰(ncm)及鎳鈷鋁酸鋰(nca)，其實際比容量在110至200ma·h/g之間；然而，已實現(xiàn)商業(yè)化的負(fù)極材料比容量卻很高，約為正極材料比容量的3至20倍不等，這導(dǎo)致正極材料成為鋰離子電池性能進(jìn)一步提升的瓶頸；

2、但現(xiàn)有處理設(shè)備存在以下不足：

3、層狀富鋰錳基材料(lmr)因具有高比容量(＞250mah/g)和低成本等優(yōu)點，本有望成為新一代鋰離子電池的正極材料；但自其被發(fā)現(xiàn)至今近30年，卻始終未能真正實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，主要原因有：1、在循環(huán)過程中，mn3+會遷移至鋰空位，致使層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)，造成平均放電電壓持續(xù)降低，引發(fā)嚴(yán)重的能量損失，也給電池管理帶來巨大挑戰(zhàn)；2、lmr材料要在高電壓(＞4.55v)下才能發(fā)揮高容量，高電壓下，lmr材料與隔膜直接接觸，會使隔膜老化閉孔，電池的倍率充放電性能下降，循環(huán)壽命快速衰減；同時，正極材料在高電壓會釋放活性氧原子，活性氧原子與電解液反應(yīng)，循環(huán)壽命也會快速衰減。

4、為了克服上述缺陷，本申請發(fā)明了一種富鋰錳基二次電池正極極片、電池及其系統(tǒng)，有效抑制了富鋰錳基正極材料對隔膜的老化及與電解液反應(yīng)的發(fā)生，有效提升了富鋰錳基鋰離子二次的循環(huán)壽命的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池及制造系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)提出的問題。

2、為解決技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池，包括鋁箔，所述鋁箔的上表面設(shè)置有第一正極漿料涂覆層，所述鋁箔的下表面設(shè)置有第二正極漿料涂覆層，所述第一正極漿料涂覆層的上表面設(shè)置有第一芳綸涂覆層，所述第二正極漿料涂覆層的下表面設(shè)置有第二芳綸涂覆層，所述第一芳綸涂覆層的上表面設(shè)置有第一維生素涂覆層，所述第二芳綸涂覆層的下表面設(shè)置有第二維生素涂覆層。

3、進(jìn)一步地，包括放卷軸和轉(zhuǎn)移軸，所述轉(zhuǎn)移軸的數(shù)量為兩個，兩個所述的轉(zhuǎn)移軸位于放卷軸的右側(cè)設(shè)置，兩個所述轉(zhuǎn)移軸的右側(cè)設(shè)置有漿料涂覆區(qū)域，所述漿料涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第二漿料涂覆設(shè)備，所述漿料涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第一漿料涂覆設(shè)備，所述漿料涂覆區(qū)域的右側(cè)設(shè)置有第一烘干設(shè)備，所述第一烘干設(shè)備的右側(cè)設(shè)置有芳綸涂覆區(qū)域，所述芳綸涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第一微凹版涂布設(shè)備，所述芳綸涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第二微凹版涂布設(shè)備。

4、進(jìn)一步地，所述芳綸涂覆區(qū)域的右側(cè)設(shè)置有第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備，所述第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備的右側(cè)設(shè)置有維生素涂覆區(qū)域。

5、進(jìn)一步地，所述維生素涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第三微凹版涂布設(shè)備，所述維生素涂覆區(qū)域的內(nèi)部設(shè)置有第四微凹版涂布設(shè)備。

6、進(jìn)一步地，所述維生素涂覆區(qū)域的右側(cè)設(shè)置有第三烘干設(shè)備，所述第三烘干設(shè)備的右側(cè)設(shè)置有收卷軸。

7、進(jìn)一步地，所述放卷軸的內(nèi)部設(shè)置有卷起的鋁箔，所述鋁箔通過兩個轉(zhuǎn)移軸的表面進(jìn)行錯位移動。

8、進(jìn)一步地，所述鋁箔進(jìn)入漿料涂覆區(qū)域，所述漿料涂覆區(qū)域內(nèi)部通過第一漿料涂覆設(shè)備和第二漿料涂覆設(shè)備對鋁箔表面進(jìn)涂覆正極漿料涂覆層。

9、進(jìn)一步地，所述涂覆后的鋁箔通過第一烘干設(shè)備進(jìn)行干燥時間為三分鐘和干燥溫度為一百一十五攝氏度，所述鋁箔通過芳綸涂覆區(qū)域。

10、進(jìn)一步地，所述芳綸涂覆區(qū)域通過第一微凹版涂布設(shè)備和第二微凹版涂布設(shè)備對涂覆后的鋁箔進(jìn)行二次涂覆，所述鋁箔通過第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備進(jìn)行二次干燥。

11、進(jìn)一步地，所述鋁箔進(jìn)入維生素涂覆區(qū)域通過第三微凹版涂布設(shè)備和第四微凹版涂布設(shè)備進(jìn)行涂覆。所述鋁箔通過第三烘干設(shè)備進(jìn)行干燥，所述鋁箔被收卷軸進(jìn)行收卷。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

13、本發(fā)明提供的正極極片由7層結(jié)構(gòu)構(gòu)成；中間層為鋁箔，緊貼鋁箔上下兩面為正極漿料涂覆層(第二層和第三層)，緊貼正極漿料涂覆層的為芳綸功能層(第四層與第五岑)，緊貼芳綸功能層的維生素功能層(第六層與第七岑)。

14、芳綸功能層的作用是阻隔正極材料與隔膜直接接觸，防止隔膜老化，維生素功能層中維生素的作用是活性氧原子捕捉劑，抑制或減少氧原子與電解液的反應(yīng)，維生素功能層中納米氧化鋁的作用是有效保存電解液，利于鋰離子傳導(dǎo)。兩者結(jié)合提升了電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)特征：

1.一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池，其特征在于：包括鋁箔(19)，所述鋁箔(19)的上表面設(shè)置有第一正極漿料涂覆層(18)，所述鋁箔(19)的下表面設(shè)置有第二正極漿料涂覆層(20)，所述第一正極漿料涂覆層(18)的上表面設(shè)置有第一芳綸涂覆層(17)，所述第二正極漿料涂覆層(20)的下表面設(shè)置有第二芳綸涂覆層(21)，所述第一芳綸涂覆層(17)的上表面設(shè)置有第一維生素涂覆層(16)，所述第二芳綸涂覆層(21)的下表面設(shè)置有第二維生素涂覆層(22)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，包括放卷軸(1)和轉(zhuǎn)移軸(2)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)移軸(2)的數(shù)量為兩個，兩個所述的轉(zhuǎn)移軸(2)位于放卷軸(1)的右側(cè)設(shè)置，兩個所述轉(zhuǎn)移軸(2)的右側(cè)設(shè)置有漿料涂覆區(qū)域(3)，所述漿料涂覆區(qū)域(3)的內(nèi)部設(shè)置有第二漿料涂覆設(shè)備(5)，所述漿料涂覆區(qū)域(3)的內(nèi)部設(shè)置有第一漿料涂覆設(shè)備(4)，所述漿料涂覆區(qū)域(3)的右側(cè)設(shè)置有第一烘干設(shè)備(6)，所述第一烘干設(shè)備(6)的右側(cè)設(shè)置有芳綸涂覆區(qū)域(7)，所述芳綸涂覆區(qū)域(7)的內(nèi)部設(shè)置有第一微凹版涂布設(shè)備(8)，所述芳綸涂覆區(qū)域(7)的內(nèi)部設(shè)置有第二微凹版涂布設(shè)備(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述芳綸涂覆區(qū)域(7)的右側(cè)設(shè)置有第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備(10)，所述第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備(10)的右側(cè)設(shè)置有維生素涂覆區(qū)域(11)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述維生素涂覆區(qū)域(11)的內(nèi)部設(shè)置有第三微凹版涂布設(shè)備(12)，所述維生素涂覆區(qū)域(11)的內(nèi)部設(shè)置有第四微凹版涂布設(shè)備(13)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述維生素涂覆區(qū)域(11)的右側(cè)設(shè)置有第三烘干設(shè)備(14)，所述第三烘干設(shè)備(14)的右側(cè)設(shè)置有收卷軸(15)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述放卷軸(1)的內(nèi)部設(shè)置有卷起的鋁箔(19)，所述鋁箔(19)通過兩個轉(zhuǎn)移軸(2)的表面進(jìn)行錯位移動。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述鋁箔(19)進(jìn)入漿料涂覆區(qū)域(3)，所述漿料涂覆區(qū)域(3)內(nèi)部通過第一漿料涂覆設(shè)備(4)和第二漿料涂覆設(shè)備(5)對鋁箔(19)表面進(jìn)涂覆正極漿料涂覆層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述涂覆后的鋁箔(19)通過第一烘干設(shè)備(6)進(jìn)行干燥時間為三分鐘和干燥溫度為一百一十五攝氏度，所述鋁箔(19)通過芳綸涂覆區(qū)域(7)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述芳綸涂覆區(qū)域(7)通過第一微凹版涂布設(shè)備(8)和第二微凹版涂布設(shè)備(9)對涂覆后的鋁箔(19)進(jìn)行二次涂覆，所述鋁箔(19)通過第二烘干設(shè)備版涂布設(shè)備(10)進(jìn)行二次干燥。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池的制造系統(tǒng)，其特征在于：所述鋁箔(19)進(jìn)入維生素涂覆區(qū)域(11)通過第三微凹版涂布設(shè)備(12)和第四微凹版涂布設(shè)備(13)進(jìn)行涂覆。所述鋁箔(19)通過第三烘干設(shè)備(14)進(jìn)行干燥，所述鋁箔(19)被收卷軸(15)進(jìn)行收卷。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種富鋰錳基鋰離子二次電池正極片、電池及制造系統(tǒng)，包括鋁箔，所述鋁箔的上表面設(shè)置有第一正極漿料涂覆層，所述鋁箔的下表面設(shè)置有第二正極漿料涂覆層，所述第一正極漿料涂覆層的上表面設(shè)置有第一芳綸涂覆層，所述第二正極漿料涂覆層的下表面設(shè)置有第二芳綸涂覆層。本發(fā)明中，芳綸功能層的作用是阻隔正極材料與隔膜直接接觸，防止隔膜老化，維生素功能層中維生素的作用是活性氧原子捕捉劑，抑制或減少氧原子與電解液的反應(yīng)，維生素功能層中納米氧化鋁的作用是有效保存電解液，利于鋰離子傳導(dǎo)。兩者結(jié)合提升了電池的循環(huán)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：梁寶洋,楊宇,王元杰,戴華斌,曹仕良
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連中比動力電池有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26