聚合物锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及制备聚合物锂离子电池制备方法，包括步骤S11，提供待处理的正极极片、负极极片；步骤S12，提供凝胶电解质前驱液液；步骤S13，提供可旋转的载物机构，载物机构划分为多个喷涂区，放置上述的正极极片或负极极片在喷涂区；旋转载物机构，将凝胶电解质前驱液喷涂于载物机构上正极极片或负极极片上，原位生成凝胶电解质膜，获得正极复合体或负极复合体；步骤S14，将正极复合体与负极极片，或正极复合体与负极复合体，或正极极片与负极复合体交替叠片制备成裸电芯；及步骤S15，将上述裸电芯经过处理后得到凝胶聚合物锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池领域，尤其涉及喷涂设备及采用该设备制备聚合物锂离子电池的制备方法。
技术介绍
锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等电子产品中，并成为未来电动汽车用动力电池的首选电源之一。传统锂离子电池使用液态电解质，在使用过程中可能出现漏液、易燃和爆炸等问题，存在安全隐患。凝胶聚合物电解质具有液态电解质电池体系中的隔膜与离子导电的载体双重功能。由于体系中不存在或存在少量游离态的溶剂，凝胶聚合物电解质可以从根本上改善锂离子电池的安全性能。然而现有成膜方法工艺复杂，不仅增加了制作成本与大规模生产的难度，而且生产效率低无法实现凝胶电解质聚合物锂电池的规模量产。
技术实现思路
为克服现有成膜方式生产效率低的技术问题，本专利技术提供喷涂设备及采用该设备制备聚合物锂离子电池的制备方法。本专利技术解决技术问题的技术方案是提供喷涂设备及采用该设备制备聚合物锂离子电池的制备方法，包括步骤S11，提供待处理的正极极片、负极极片；步骤S12，提供凝胶电解质前驱液液；步骤S13，提供可旋转的载物机构，载物机构划分为多个喷涂区，放置上述的正极极片或负极极片在喷涂区；旋转载物机构，将凝胶电解质前驱液喷涂于载物机构上正极极片或负极极片上，原位生成凝胶电解质膜，获得正极复合体或负极复合体；步骤S14，将正极复合体与负极极片，或正极复合体与负极复合体，或正极极片与负极复合体交替叠片制备成裸电芯；及步骤S15，将上述裸电芯经过处理后得到凝胶聚合物锂离子电池。优选地，所述在步骤S12中，凝胶电解质前驱液为聚甲基丙烯酸甲酯溶于溶剂N,N-二甲基甲酰胺的溶液，与六氟磷酸锂溶液的混合溶液；其中六氟磷酸锂溶液的溶剂是体积比为1：1：1的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯。优选地，所述在步骤S12中，凝胶电解质前驱液为聚氧化乙烯溶于有机溶剂N-甲基甲胺的溶液，与商业电解液的混合溶液。优选地，所述在步骤S13中，载物机构等角度均匀划分为多个喷涂区，每一个喷涂区放置一个正极极片或负极极片。优选地，所述在步骤S13中，提供喷涂机构，所述喷涂机构移动的设置于载物机构上方，移动喷涂机构对喷涂区的极片进行喷涂，该喷涂机构的移动速度为1-3mm/s，喷涂流量为2-4ml/min，每次喷涂量为0.05-1ml/cm2。优选地，所述在步骤S13中，所述载物机构在一个正极极片或负极极片完成喷涂后，旋转，进行相邻喷涂区喷涂，相邻喷涂间隔时间为2-12min。优选地，所述载物机构旋转的角速度为10°-60°/min。优选地，所述在步骤S13中，载物机构内部设置加热装置，加热装置对载物机构加热，加热温度为20-300℃。优选地，所述喷涂设备包括载物机构、喷涂机构及加热装置，载物机构划分为多个喷涂区，用于放置待喷涂的极片，所述喷涂机构移动设置在载物机构上方，用于对载物机构上的待喷涂极片喷涂凝胶电解质前驱液，加热装置在载物机构内部用于对载物机构进行加热，使喷涂了凝胶电解质前驱液的极片上原位形成凝胶电解质膜。优选地，所述一种喷涂设备进一步包括机械泵、气氛口、排气口、气体检测单元及压力传感器；所述机械泵及气氛口与喷涂设备内部相连，气体检测单元及压力传感器设置于喷涂设备内部，排气口与外部连接，采用机械泵进行抽真空，从气氛口充入保护气体，通过气体检测单元监测气氛，调节压力传感器，控制保护气氛的通入量，通过排气口排除内部废气。与现有技术相比，本专利技术喷涂设备及采用该设备制备聚合物锂离子电池的制备方法具有以下优点：载物机构划分多个喷涂区，旋转载物机构，有利于实现同时对多个正极极片或负极极片喷涂，在旋转一周360°前无需换下新的待镀正负极极片，旋转间隔时间可以随时取下正负极极片，观察镀膜情况，以便及时调整喷涂设备工艺参数，并能通过设置旋转次数控制镀膜厚度，省去再次装片，设置工艺条件等繁琐操作，缩短了生产周期，提高生产效率。【附图说明】图1是本专利技术一种聚合物锂离子电池的制备方法采用的喷涂设备结构示意图，喷涂设备包括底座、载物机构及喷涂区。图2是图1所示底座、载物机构及喷涂区俯视结构示意图。图3是本专利技术第一实施例聚合物锂离子电池的制备方法的工艺流程示意图。图4是本专利技术第二实施例聚合物锂离子电池的制备方法的工艺流程示意图。图5是本专利技术第三实施例聚合物锂离子电池的制备方法的工艺流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术结合以下具体实施例进行阐述。请参考图1-2，本专利技术制备多孔凝胶电解质膜采用的喷涂设备100，包括一腔体1、一底座2、第一步进电机3、第二步进电机7、第一电机4、第二电机8、一载物机构5、一水平支撑件6、一可移动机械支撑件9、一喷涂机构10、一气氛口11、一排气口12、一机械泵13、一气体检测单元14、一压力传感器15、加热装置16、多个喷涂区17。底座2设置于腔体1下部，底座2内部设置有第一步进电机3与第一电机4，载物机构5配置于底座2上，用于承载物件，本专利技术实施例用于承载待喷涂的正负极极片，载物机构5包括但不限于平台、托盘、碗状、船形或杯状的容器，加热装置16设置于载物机构5内部，加热装置16是一种用于加热的组件，包括但不限于加热垫、加热盘、加热板、电热丝及电热器。第一步进电机3控制载物机构5上下移动，第一电机4控制载物机构5顺时针或逆时针水平方向旋转。载物机构5划分为多个喷涂区17，至少二个，喷涂区17在载物机构5上等角度均匀分布，喷涂区17用于承载正极极片或负极极片，载物机构5每旋转一次，一个喷涂区17对应位于喷涂机构10正下方。旋转一周360°，完成全部喷涂区17上的正极极片或负极极片喷涂，优选为喷涂区17有为三个，因而旋转一次的角度为120°，优选为旋转角速度为10°-60°/min，相邻喷涂区17的喷涂间隔时间为2-12min。加热装置16对载物机构5上正极极片或负极极片进行加热，优选为加热温度20-300℃。水平支撑件6设置于腔体1的顶部，水平支撑件6内部设置有第二步电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物锂离子电池的制备方法，其特征在于：包括步骤S11，提供待处理的正极极片、负极极片；步骤S12，提供凝胶电解质前驱液液；步骤S13，提供可旋转的载物机构，载物机构划分为多个喷涂区，放置上述的正极极片或负极极片在喷涂区；旋转载物机构，将凝胶电解质前驱液喷涂于载物机构上正极极片或负极极片上，原位生成凝胶电解质膜，获得正极复合体或负极复合体；步骤S14，将正极复合体与负极极片，或正极复合体与负极复合体，或正极极片与负极复合体交替叠片制备成裸电芯；及步骤S15，将上述裸电芯经过处理后得到凝胶聚合物锂离子电池。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物锂离子电池的制备方法，其特
征在于：包括
步骤S11，提供待处理的正极极片、负极极片；
步骤S12，提供凝胶电解质前驱液液；
步骤S13，提供可旋转的载物机构，载物机构
划分为多个喷涂区，放置上述的正极极片或负极
极片在喷涂区；旋转载物机构，将凝胶电解质前
驱液喷涂于载物机构上正极极片或负极极片上，
原位生成凝胶电解质膜，获得正极复合体或负极
复合体；
步骤S14，将正极复合体与负极极片，或正极
复合体与负极复合体，或正极极片与负极复合体
交替叠片制备成裸电芯；
及步骤S15，将上述裸电芯经过处理后得到凝
胶聚合物锂离子电池。
2.如权利要求1所述的一种聚合物锂离子电
池的制备方法，其特征在于：在步骤S12中，凝胶
电解质前驱液为聚甲基丙烯酸甲酯溶于溶剂N,N-
二甲基甲酰胺的溶液，与六氟磷酸锂溶液的混合
溶液；其中六氟磷酸锂溶液的溶剂是体积比为1：
1：1的碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯。
3.如权利要求1所述的一种聚合物锂离子电
池制备方法，其特征在于：在步骤S12中，凝胶电
解质前驱液为聚氧化乙烯溶于有机溶剂N-甲基甲
胺的溶液，与商业电解液的混合溶液。
4.如权利要求1所述的一种聚合物锂离子电
池制备方法，其特征在于：所述在步骤S13中，载
物机构等角度均匀划分为多个喷涂区，每一个喷

\t涂区放置一个正极极片或负极极片。
5.如权利要求1所述的一种聚合物锂离子电
池制备方法，其特征在于：在步骤S13中，提供喷
涂机构，所述喷涂机构移动的设置于载物机构上
方，移动喷涂机构对喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏立，向勇，彭晓丽，牟成旭，蒲万锦，贺金味，苏兴，
申请(专利权)人：成都国珈星际固态锂电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51