一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法技术

本发明专利技术提供一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法，制备方法为：S1、提供金属基材，于金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料，形成框形料圈和位于框形料圈内的电极涂层，得到双面涂层极片；S2、辊压；S3、将辊压后的双面涂层极片进行分切、成型模切，切出极耳；S4、将隔膜与带有极耳的双面涂层极片进行复合；S5、将复合后的极片进行切片，形成锂电池极片。采用上述制备方法制备出正极片和负极片，组装成锂电池电芯。本发明专利技术所用的设备简单，节省电极浆料，降低极片浪费和成本；框形料圈的设置，避免极片产生毛刺，提高锂电池的安全性，防止电池组装时overhang的问题，降低叠片组装的困难性。的困难性。的困难性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法


[0001]本专利技术属于锂电池
，特别是涉及一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法。

技术介绍

[0002]在锂电池行业中，锂电池的制程工序多而复杂，锂电池制作的各个工序都至关重要，一般分为电极段、组装段、测试段，其中电极段包含浆料、涂布、烘烤、辊压、分切、模切等。其中，在涂布工序非常关键，涂布的效果对电池容量、内阻、循环寿命以及安全性有重要影响，因此需要保证箔材均匀涂布。涂布方式的选择和控制参数对锂离子电池的性能有重要影响，若涂布时干燥温度过低，则不能保证极片完全干燥，若温度过高，则可能因为极片内部的有机溶剂蒸发太快，极片表面涂层出现龟裂、脱落等现象；若涂布面密度太小，则电池容量可能达不到标称容量，若涂布面密度太大，则容易造成配料浪费，严重时如果出现正极容量过量，由于锂的析出形成锂枝晶刺穿电池隔膜发生短路，引发安全隐患；涂布尺寸过小或者过大可能导致电池内部正极不能完全被负极包住，在充电过程中，锂离子从正极嵌出来，移动到没有被负极完全包住的电解液中，正极实际容量不能高效发挥，严重的时候，在电池内部会形成锂枝晶，容易刺穿隔膜导致电池内部电路。
[0003]如何选择涂布是非常重要的，电极段的涂布结果对组装段影响非常大，众所周知的，在组装段叠片或卷绕是基础也是核心，目前行业内均以这两种方式为主流，不管是叠片还是卷绕都是负极片包正极片，会出现overhang(负极片的长度和宽度方向多出正极片之外)问题，电池安全性存在问题，另外，叠片或组装的困难性大、设备结构复杂且成本高。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法，用于解决现有技术中电池组装时overhang的问题、电池安全性问题以及叠片或组装的困难性大、设备结构复杂、成本高的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种一种锂电池极片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0007]S1、提供金属基材，于所述金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料，形成框形料圈和位于所述框形料圈内的电极涂层，得到双面涂层极片；
[0008]S2、将所述双面涂层极片进行辊压；
[0009]S3、将辊压后的所述双面涂层极片进行分切、成型模切，切出极耳；
[0010]S4、将隔膜与带有极耳的所述双面涂层极片进行复合；
[0011]S5、将复合后的极片进行切片，形成锂电池极片。
[0012]优选地，于所述金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料，具体包括以下步骤：
[0013]S11、沿所述金属基材的横向涂覆陶瓷浆料，形成多条第一陶瓷边缘；
[0014]S12、沿所述金属基材的纵向间歇性涂覆陶瓷浆料和电极浆料，形成多条第二陶瓷边缘，且横向相邻两个所述第二陶瓷边缘与纵向相邻两个所述第一陶瓷边缘围合成呈阵列式分布的框形料圈，所述电极浆料涂覆于所述框形料圈内，并形成电极涂层；
[0015]其中，纵向为所述金属基材的走带方向，横向为垂直于所述金属基材的走带方向。
[0016]优选地，步骤S11中所述涂覆为直接式涂覆；所述直接式涂覆为连续性直接涂覆或间歇性直接涂覆；步骤S12中所述间歇性涂覆为间歇性直接涂覆；
[0017]所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的宽度为5～10mm，所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的厚度为10～30μm。
[0018]优选地，步骤S11中所述涂覆为分割式涂覆，所述分割式涂覆为采用凹版涂布机分别进行连续性涂覆或间歇性涂覆；步骤S12中所述间歇性涂覆为采用凹版涂布机间歇性涂覆；
[0019]所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的宽度为5～10mm，所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的厚度为5～10μm。
[0020]优选地，步骤S2中所述辊压包括二次辊压，所述二次辊压为花纹辊压和光辊辊压的组合方式，或热压辊压和平辊辊压的组合方式。
[0021]优选地，步骤S1中的电极浆料包括正极浆料和负极浆料；
[0022]步骤S1中的电极浆料为正极浆料时，得到的双面涂层极片为双面涂层正极片，步骤S5中得到的锂电池极片为正极片；步骤S1中的电极浆料为负极浆料时，得到的双面涂层极片为双面涂层负极片，步骤S5中得到的锂电池极片为负极片；
[0023]步骤S4中所述复合具体为：将隔膜与带有极耳的双面涂层正极片不进行复合，将隔膜与带有极耳的双面涂层负极片的两面均复合。
[0024]优选地，步骤S1中的电极浆料包括正极浆料和负极浆料；
[0025]步骤S1中的电极浆料为正极浆料时，得到的双面涂层极片为双面涂层正极片，步骤S5中得到的锂电池极片为正极片；步骤S1中的电极浆料为负极浆料时，得到的双面涂层极片为双面涂层负极片，步骤S5中得到的锂电池极片为负极片；
[0026]步骤S4中所述复合具体为：将隔膜与带有极耳的双面涂层正极片、双面涂层负极片的其中一面进行复合。
[0027]本专利技术还提供一种锂电池极片，所述锂电池极片包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片为采用上述的锂电池极片的制备方法制备而成。
[0028]本专利技术还提供一种锂电池电芯，所述锂电池电芯包括：
[0029]上述锂电池极片的制备方法制备而成的正极片和负极片；
[0030]所述正极片与所述负极片交替层叠。
[0031]本专利技术还提供一种锂电池电芯，所述锂电池电芯包括：
[0032]上述锂电池极片的制备方法制备而成的正极片和负极片；
[0033]隔膜；
[0034]所述正极片、所述隔膜与所述负极片交替层叠。
[0035]如上所述，本专利技术的锂电池极片、锂电池电芯和锂电池极片的制备方法，具有以下有益效果：
[0036]本专利技术提供一种新型的锂电池极片的制备方法，采用连续性直接涂覆降低涂覆难
度，采用间歇式直接涂覆和分割式涂覆，可以大大节省电极浆料，且制备过程中所用的设备简单，大大降低了因辊压断带、分切、模切、打皱等带来的极片浪费，大大降低了成本；另外，在电极涂层的外围设置有框形料圈，使得在分切时可以避免极片产生毛刺，降低毛刺刺破隔膜的风险；将电极浆料包裹于框形料圈中，可以极大的解决电池浆料掉粉的风险；框形料圈具有绝缘效果，大大提高了锂电池的安全性；锂电池电芯的组装根据极片的复合方式不同，采用不同的方式进行叠片、组装，同时，由于陶瓷浆料制作而成的框形料圈的设置，便于叠片时对齐，防止了电池组装时overhang的问题，降低叠片组装的困难性。
附图说明
[0037]图1显示为本专利技术具体实施例1中锂电池极片的制备方法中形成的双面涂层极片的结构示意图。
[0038]图2显示为本专利技术具体实施例2中锂电池极片的制备方法中形成的双面面涂层极片的结构示意图。
[0039]图3显示为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：S1、提供金属基材，于所述金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料，形成框形料圈和位于所述框形料圈内的电极涂层，得到双面涂层极片；S2、将所述双面涂层极片进行辊压；S3、将辊压后的所述双面涂层极片进行分切、成型模切，切出极耳；S4、将隔膜与带有极耳的所述双面涂层极片进行复合；S5、将复合后的极片进行切片，形成锂电池极片。2.根据权利要求1所述的锂电池极片的制备方法，其特征在于：于所述金属基材的两面均涂覆电极浆料和陶瓷浆料，具体包括以下步骤：S11、沿所述金属基材的横向涂覆陶瓷浆料，形成多条第一陶瓷边缘；S12、沿所述金属基材的纵向间歇性涂覆陶瓷浆料和电极浆料，形成多条第二陶瓷边缘，且横向相邻两个所述第二陶瓷边缘与纵向相邻两个所述第一陶瓷边缘围合成呈阵列式分布的框形料圈，所述电极浆料涂覆于所述框形料圈内，并形成电极涂层；其中，纵向为所述金属基材的走带方向，横向为垂直于所述金属基材的走带方向。3.根据权利要求2所述的锂电池极片的制备方法，其特征在于：步骤S11中所述涂覆为直接式涂覆；所述直接式涂覆为连续性直接涂覆或间歇性直接涂覆；步骤S12中所述间歇性涂覆为间歇性直接涂覆；所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的宽度为5～10mm，所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的厚度为10～30μm。4.根据权利要求2所述的锂电池极片的制备方法，其特征在于：步骤S11中所述涂覆为分割式涂覆，所述分割式涂覆为采用凹版涂布机分别进行连续性涂覆或间歇性涂覆；步骤S12中所述间歇性涂覆为采用凹版涂布机间歇性涂覆；所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的宽度为5～10mm，所述第一陶瓷边缘和第二陶瓷边缘的厚度为5～10μm。5.根据权利要求1所述的锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫龙，周中心，刘朝阳，
申请(专利权)人：上海兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：