一种叠片锂电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种叠片锂电池，包括正极板、负极板和陶瓷纳米线隔膜，所述陶瓷纳米线隔膜以叠片方式夹设在正极板和负极板之间。陶瓷纳米线隔膜通过模切工艺制备得到，将其使用在叠片锂电池中，不仅可以提升电池的安全性能，还可以明显提高电池的电性能，同时可大幅提高锂电池的成型性能，即电池的硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种叠片锂电池
本技术属于锂电池
，具体涉及一种叠片锂电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有能量密度大，工作温度范围宽，放电平稳存储时间长，存储及循环使用时间长的优点，因此目前被广泛应用于电脑、手机等诸多电子技术和低速电动车、乘用汽车领域。而锂离子电池的组成主要包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大关键材料。目前，聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等聚烯烃材料是锂离子电池隔膜的主要基体材料，但无论聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）还是其他热塑性高分子材料，在锂电池制作装配中都无法完全满足对耐高温性能要求，给锂离子电池的电性能、安全性带来潜在隐患。同时传统隔膜的孔径调整范围较窄，难以满足后期锂电池的快充需求。若要满足更高电性能、安全性锂离子电池的需求，锂离子电池隔膜需考虑进一步提升隔膜的材质。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种叠片锂电池，以解决现有技术中存在的锂离子电池电性能、安全性较差，需要进一步改善锂离子电池隔膜材质的问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种叠片锂电池，其特征在于，包括正极板、负极板和陶瓷纳米线隔膜，所述陶瓷纳米线隔膜以叠片方式夹设在正极板和负极板之间。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜为模切的陶瓷纳米线隔膜。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜的上下表面形状为圆形、方形、矩形或椭圆形。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜的面积为0.01～10m2，厚度为0.1～1000µm；更优选，所述陶瓷纳米线隔膜的面积为0.01～0.5m2，厚度为0.1～50µm。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜为通过水热法制得的纯陶瓷无机纳米线隔膜。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜的材质选自氧化铝或硫酸钡。作为一种优选方案，所述陶瓷纳米线隔膜中包含的陶瓷纳米线的直径范围为1nm～1mm，长度范围为0.1µm～1m。作为一种优选方案，所述正极板材料选自钴酸锂、镍钴锰、镍钴铝、锰酸锂以及磷酸铁锂中的任一种。作为一种优选方案，所述负极板材料选自人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳、锡的氧化物、锡基复合氧化物、含锂过渡金属氮化物、锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金、纳米碳管、纳米合金和纳米氧化物中的任一种。作为一种优选方案，单颗叠片锂电池的容量范围为0～1000Ah。相比于现有技术，本技术的叠片锂电池通过将模切的陶瓷纳米线隔膜夹置以叠片方式夹置在正、负极板之间，陶瓷纳米线隔膜具有低阻抗、高耐热性的优点，不仅可以提升电池的安全性能，还可以明显提高电池的电性能，同时可大幅提高锂电池的成型性能，即电池的硬度。附图说明图1是本技术一实施例的叠片锂电池的结构示意图。其中：1、正极板；2、负极板；3、陶瓷纳米线隔膜。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，是本专利技术一实施例的叠片锂电池的结构示意图。所述叠片锂电池包括正极板1、负极板2和陶瓷纳米线隔膜3，所述陶瓷纳米线隔膜3以叠片方式夹设在正极板1和负极板2之间。陶瓷纳米线隔膜3为模切的陶瓷纳米线隔膜。陶瓷纳米线隔膜3的上下表面形状可以为圆形、方形、矩形、椭圆形或其他的不规则形状。陶瓷纳米线隔膜3的面积为0.01～10m2，厚度为0.1～1000µm。更优选，所述陶瓷纳米线隔膜的面积为0.01～0.5m2，厚度为0.1～50µm。陶瓷纳米线隔膜3的材质包含氧化铝、硫酸钡等无机纳米线隔膜。陶瓷纳米线隔膜3为通过水热法制得的纯陶瓷无机纳米线隔膜。陶瓷纳米线隔膜3中包含的陶瓷纳米线的直径范围为1nm～1mm，长度范围为0.1µm～1m。正极板1包含钴酸锂、镍钴锰、镍钴铝、锰酸锂以及磷酸铁锂等多种正极材料。负极板2包含人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等第一种负极材料。第二种是锡基负极材料，锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料。第四种是合金类负极材料，包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金。第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料。第六种纳米材料是纳米氧化物材料等多种负极。叠片锂电池的制作过程为：S1，模切：根据锂电池所需要的形状以及尺寸将较大的陶瓷纳米线隔膜原膜进行模切，得到模切好的陶瓷纳米线隔膜3；S2，叠片：将模切好的陶瓷纳米线隔膜3通过锂电池叠片机进行连续叠片，叠片方式为陶瓷纳米线隔膜3介于锂电池正极板1和负极板2之间；S3，制成锂电池：叠片工序完成后，采用多种封装方式进行封装、注液、预充电直至叠片锂电池的完成制作，其中锂电池的封装材料包含铝壳、塑壳、铝塑膜等各种金属和有机材质。其中，单颗叠片锂电池的容量范围约为0至1000Ah。由于陶瓷纳米线隔膜的柔性差，硬度较高，故需采用模切隔膜、电池叠片的制作工艺，使得陶瓷纳米线隔膜可以在锂电池中应用，从而提高锂电池的安全性和电性能。实施例1一种叠片锂电池，锂电池的规格尺寸为LFP38Ah3.2V，正极板1为磷酸铁锂，负极板2为石墨，陶瓷纳米线隔膜3材质为无机非金属材料氧化铝，形状为矩形，面积为0.01m2，厚度为50µm，陶瓷纳米线隔膜3以叠片方式夹设在正极板1和负极板2之间。对比例1一种锂电池，锂电池的规格尺寸为LFP38Ah3.2V，正极板为磷酸铁锂，负极板为石墨，隔膜使用传统PP隔膜，其形状、面积、厚度均与实施例1中隔膜相同，采用连续叠片生产。将实施例1的叠片锂电池与对比例1的锂电池进行电性能测试，测试结果表明：实施例1的叠片锂电池相比于对比例1，短路率降低了5%以上，内阻降低了2倍，电池循环60周后，容量保持率提升了3%。实施例2一种叠片锂电池，锂电池的规格尺寸为钴酸锂-60Ah4.4V，正极板1为钴酸锂，负极板2为石墨，陶瓷纳米线隔膜3材质为无机非金属材料氧化铝，形状为圆形，面积为0.015m2，厚度为10µm。对比例2一种锂电池，锂电池的规格尺寸为钴酸锂-60Ah4.4V，正极板1为钴酸锂，负极板2为石墨，隔膜使用传统PE隔膜，其形状、面积、厚度均与实施例2中隔膜相同，采用连续叠片生产。将实施例2的叠片锂电池与对比例2的锂电池进行电性能测试，测试结果表明：实施例2的叠片锂电池相比于对比例2，短路率降低4%以上，内阻降低2倍以上，电池循环性能好，容量保持率高。以上已以较佳实施例公布了本技术，然其并非用以限制本技术，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠片锂电池，其特征在于，包括正极板、负极板和陶瓷纳米线隔膜，所述陶瓷纳米线隔膜以叠片方式夹设在正极板和负极板之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种叠片锂电池，其特征在于，包括正极板、负极板和陶瓷纳米线隔膜，所述陶瓷纳米线隔膜以叠片方式夹设在正极板和负极板之间。


2.根据权利要求1所述的叠片锂电池，其特征在于，所述陶瓷纳米线隔膜为模切的陶瓷纳米线隔膜。


3.根据权利要求1所述的叠片锂电池，其特征在于，所述陶瓷纳米线隔膜的上下表面形状为圆形、方形、矩形或椭圆形。


4.根据权利要求1所述的叠片锂电池，其特征在于，所述陶瓷纳米线隔膜的面积为0.01～10m2，厚度为0.1～1000µm。


5.根据权利要求4所述的叠片锂电池，其特征在于，所述陶瓷纳米线隔膜的面积为0.01～0.5m2，厚度为0.1～50µm。


6.根据权利要求1所述的叠片锂电池，其特征在于，所述陶瓷纳米线隔膜为通过水热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成豪，李正林，陈朝晖，
申请(专利权)人：江苏厚生新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32