单体大容量聚合物锂离子电池的制造方法技术

一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜及其制造方法，在制备好隔膜浆料后，先将隔膜浆料涂布在聚酯薄膜上，得到隔膜膜片。这种隔膜的制备方式中，隔膜浆料涂布在基材聚酯薄膜上，隔膜膜片流入后面的生产工序，由于聚酯薄膜材质较硬，隔膜膜片的机械强度远远强于现有技术中的PP或PE隔膜，隔膜膜片在分切时更为容易，不容易皱，既可以提高生产效率以及保证产品质量，又可以与大尺寸极片配合使用，实现单体电池大容量化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂离子电池制造
，具体涉及一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜及其制造方法。
技术介绍
随着新能源汽车产业的发展，对汽车的续航能力越来越重视，如何提高汽车的续航能力也是行业内需要攻关的技术难点。而为了提高汽车的续航能力，主要是需要到汽车产业，也可以应用到储能、电提高电池的容量，因此，大容量电池应用而生。并且，大容量电池不仅可以应用力等领域。请参考图1，为锂离子电池中单个电芯的结构示意图。电池电芯中包括正极片A101、负极片A102和隔膜A103。正极片A101与负极片A102之间放置有隔膜A103。图1所示的电芯中，包括一个负极片A102和两片正极片A101。正极片A101的集流体内侧涂布有正极浆料，负极片A102的集流体两侧涂布有负极浆料。目前，聚合物离子电池的隔膜基本沿用液态锂离子电池用隔膜，主要是采用聚丙烯或聚乙烯(PP/PE)薄膜或者是两者的多层混合，这种隔膜一般由隔膜制造商提供给电池厂家直接使用。现有的隔膜通常采用PP或PE薄膜，其缺点在于，跟正负极片粘结剂之间没有粘合效果，电池极片跟隔膜之间会因受外力作用而发生移位，导致极片之间发生短路。另外，电池充电时体积会膨胀，电池极片与隔膜之间如果没有粘合效果，容易产生空隙，导致充电时锂离子迁移受阻，严重时发生锂离子析出刺破隔膜，导致电池短路。
技术实现思路
本申请提供了一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜及其制造方法，提供了一种新的隔膜制备方法，并解决了现有技术中电池正负极片与隔膜之间容易移位等问题。根据本申请的第一方面，本申请提供了一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜的制造方法，包括：制备隔膜浆料，所述隔膜浆料至少包括绝缘填料和隔膜聚合物；将所述隔膜浆料涂布到聚酯薄膜上，以得到隔膜膜片。根据本申请的第二方面，本申请还提供了一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜，所述隔膜采用上述方法制备。根据本申请的第三方面，本申请还提供了一种单体大容量聚合物锂离子电池的制造方法，包括：正极片制造步骤，用于制备正极片；所述正极片制造步骤包括：制备集流体和集流体处理浆料，所述集流体处理浆料包括导电剂和粘结剂；其中，导电剂的质量分数为45％，粘结剂的质量分数为55％；将所述集流体处理浆料涂布在集流体表面；制备正极浆料，所述正极浆料包括正极活性材料、导电剂、增塑剂和正极聚合物；其中，，正极活性材料的质量分数为75.51％，导电剂的质量分数为5.91％，正极聚合物的质量分数为6.51％，增塑剂的质量分数为12.06％；将所述正极浆料涂布在聚酯薄膜上，得到正极膜片；将所述正极膜片与涂布有集流体处理浆料的集流体贴合，通过热压的方式将正极膜片与集流体粘合在一起，得到正极片；负极片制造步骤，用于制备负极片；所述负极片制造步骤包括：制备集流体和集流体处理浆料，所述集流体处理浆料至少包括导电剂
和粘结剂；其中，导电剂的质量分数为45％，粘结剂的质量分数为55％；将所述集流体处理浆料涂布在集流体表面；制备负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料、导电剂、增塑剂和负极聚合物；其中，负极活性材料的质量分数为73.57％，导电剂的质量分数为5.06％，负极聚合物的质量分数为9.56％，增塑剂的质量分数为11.81％；将所述负极浆料涂布在聚酯薄膜上，得到负极膜片；将所述负极膜片与涂布有集流体处理浆料的集流体贴合，通过热压的方式将负极膜片与集流体粘合在一起，得到负极片；隔膜膜片制造片骤，用于将制备好的隔膜浆料涂布于聚酯薄膜上，制得隔膜膜片；所述隔膜浆料包括绝缘填料、增塑剂和隔膜聚合物；其中，聚合物的质量分数为30％，绝缘填料的质量分数为16％，增塑剂的质量分数为54％；组装步骤，所述组装步骤包括：将隔膜膜片分别贴合在正极片的表面；通过热压的方式将隔膜膜片与正极片压合在一起，冷却后撕离隔膜膜片上的聚酯薄膜；将压合有隔膜的正极片与负极片叠加粘合在一起，得到电池电芯；萃取步骤，所述萃取步骤包括：将组装好的电芯置于萃取溶液中，以萃取出正极浆料、负极浆料和隔膜浆料内的增塑剂。本申请提供的单体大容量聚合物锂离子电池隔膜及其制造方法中，一方面，在制备好隔膜浆料后，先将隔膜浆料涂布在聚酯薄膜上，得到隔膜膜片。这种隔膜的制备方式中，隔膜浆料涂布在基材聚酯薄膜上，隔膜膜片流入后面的生产工序，由于聚酯薄膜材质较硬，隔膜膜片的机械强度远远强于现有技术中的PP或PE隔膜，隔膜膜片在分切时更为容易，不容易
皱，可以提高生产效率以及保证产品质量。另一方面，采用本申请提供的隔膜与具备同样聚合物的正负极片热复合在一起后，极片与隔膜之间不容易发生移位，充放电时极片与隔膜之间也不会脱离。电池内部没有流动的电解液，不会发生漏液或贫液，电池的安全性和可靠性得到了有效的保障，因而可以将极片设计成大尺寸，特别适用于单体大容量电池。最后制备的电池能够更好地适用于经常颠簸的新能源汽车上，也能够适用于储能行业。由于采用的聚合物的高分子在低温条件下通过分子链的蠕动能够增加导电性能，所以该方法制备的电池的低温充放电性能也优于传统液态锂离子电池。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为锂离子电池中单个电芯的结构示意图；图2为本申请一种实施例中单体大容量聚合物锂离子电池的制造方法的流程示意图；图3为本申请一种实施例单体大容量聚合物锂离子电池制造方法中组装步骤的具体流程示意图；图4为本申请一种实施例中单体大容量聚合物锂离子电池的正极片制造方法的流程示意图；图5为本申请一实施例单体大容量聚合物锂离子电池的正极片制造方法中热压合之前的正极片结构示意图；图6为本申请一实施例单体大容量聚合物锂离子电池的正极片制造方法中热压合之后的正极片结构示意图；图7为本申请一种实施例中单体大容量聚合物锂离子电池的负极片制造方法的流程示意图；图8为本申请一实施例单体大容量聚合物锂离子电池的负极片制造方法中热压合之前的负极片结构示意图；图9为本申请一实施例单体大容量聚合物锂离子电池的负极片制造方法中热压合之后的负极片结构示意图；图10为本申请一种实施例中单体大容量聚合物锂离子电池的隔膜膜片制造方法的流程示意图；图11为本申请一种实施例中单体大容量聚合物锂离子电池的组装方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的专利技术构思在于：考虑到隔膜较薄，在其与正极片或负极片叠加时，容易导致叠加不平整的问题。本申请先将隔膜浆料涂布于聚酯薄膜上，制得隔膜膜片，然后再将隔膜膜片通过热压的方式叠加到正极上，冷却后将聚酯薄膜撕离。本申请中，聚酯薄膜作为基材，在隔膜膜片叠加到正极上时，解决了隔膜较薄而引起的隔膜不平整问题。实施例一请参考图2，本实施例提供了一种单体大容量聚合物锂离子电池的制造
方法，包括下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜的制造方法，其特征在于，包括：制备隔膜浆料，所述隔膜浆料至少包括绝缘填料和隔膜聚合物；将所述隔膜浆料涂布到聚酯薄膜上，以得到隔膜膜片。

【技术特征摘要】
1.一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜的制造方法，其特征在于，包括：制备隔膜浆料，所述隔膜浆料至少包括绝缘填料和隔膜聚合物；将所述隔膜浆料涂布到聚酯薄膜上，以得到隔膜膜片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔膜聚合物采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘填料为纳米二氧化硅或纳米二氧化铝。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述隔膜浆料还包括增塑剂。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合物的质量分数为10％-40％，绝缘填料的质量分数为10％-30％，增塑剂的质量分数为30％-60％。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，制备隔膜浆料的步骤包括：在容器中加入溶剂；往溶剂中加入隔膜聚合物，升温至30-45℃，搅拌2～4小时，待正极聚合物溶解后再加入增塑剂，搅拌0.5～2小时，然后加入绝缘填料，搅拌0.5～2小时后，再研磨搅拌2～6小时，制成隔膜浆料。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，制成隔膜浆料后，先将隔膜浆料经过滤网过滤后，再涂布于聚酯薄膜上；之后经过烘干得到隔膜膜片。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述过滤网选择100～200目的过滤网；所述聚酯薄膜的厚度选择0.02-0.1毫米；隔膜浆料涂布在聚酯薄膜上的厚度为0.01-0.1毫米；烘干涂布有隔膜浆料的聚酯薄膜时采用56～70℃的温度。9.一种单体大容量聚合物锂离子电池隔膜，其特征在于，所述隔膜采用如权利要求1-8任意一项所述的方法制备。10.一种单体大容量聚合物锂离子电池的制造方法，其特征在于，包括：正极片制造步骤，用于制备正极片；所述正极片制造步骤包括：制备集流体和集流体处理浆料，所述集流体处理浆料包括导电剂和粘结剂；其中，导电剂的质量分数为45％，粘结...

【专利技术属性】
技术研发人员：程建聪，
申请(专利权)人：程建聪，
类型：发明
国别省市：广东;44