一种采用掩膜版制备极片的方法及电池的制备方法技术

本发明专利技术公开一种采用掩膜版制备极片的方法，涉及电池技术领域，极片包括集流体、连接带和活性材料层；制备方法包括以下步骤：(1)采用掩膜版覆盖空白区和连接带，将活性材料涂布或喷涂在覆料区；(2)将涂布或喷涂活性材料的集流体进行干燥，形成活性材料层，然后去除掩膜版进行辊压；(3)将辊压后的集流体进行裁剪形成连接带，即获得极片。本发明专利技术还提供一种电池的制备方法。本发明专利技术的有益效果为：可高效率的制备出短活性材料长度和短空白间距的极片；可均匀的将活性材料加载到集流体上，从而使得制备的电池具有良好的电化学性能；可以方便的回收不需要部位的活性材料，从而降低成本和保护环境；制备的电池具有优异的柔性和安全性能。制备的电池具有优异的柔性和安全性能。制备的电池具有优异的柔性和安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种采用掩膜版制备极片的方法及电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种采用掩膜版制备极片的方法及电池的制备方法。

技术介绍

[0002]可穿戴电子设备，例如，智能手表、智能手环、按摩仪、降噪耳机、智能服饰等，可以具有诸如运动检测、数据监测、消息提醒、缓解疲劳等多种功能，越来越受到消费者的喜爱。
[0003]目前这些便携性电子器件给人类的生活带来了极大地便利，但是给这些智能便携性供能的储能器件还停留在20年前的水平。这些储能器件的缺点在于不能够弯折，使得智能手表、手环和耳机的待机时间短。目前，现有技术中也有对电池柔性进行改进的方法，如公开号为CN112002933A的专利申请公开一种柔性电池组的制备方法及制得的柔性电池组，对电池的制备方法进行改进。随着电池技术的发展，目前新能源汽车已经占据了一定的市场份额，新能源汽车减少了化石能源的有利于自然环境。
[0004]公开号为CN109830739A的专利申请公开一种柔性电池及其制备方法，在制备极片过程中，采用涂布方法加载活性材料，但是这种方法存在以下几个缺点：第一，涂布加载材料的均一性差，对集流体的平整度要求很高，造成的不利影响是电池不同部位的内阻不一样和电池的倍率性能差；第二，集流体一次上载活性材料距离短，在高频的加载短距离活性材料时无法将活性材料均匀的加载在集流体上最终造成电池电化学性能差和容量与设计相差较大；第三，在加载每段活性材料时在边缘部位的均匀性差，用这部分制备的电池良率低，电池易出现短路、毛刺等影响电池安全性的现象；第四，集流体上两段活性材料之间距离小，设备无法在集流体上预留出有效的无活性材料区，造成极片上无法焊接极耳或者焊接极耳的不牢固，从而影响造成电池内阻大和良率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中采用涂布直接将活性材料负载到极片上，从而影响电池的性能和安全性。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
[0007]一种采用掩膜版制备极片的方法，所述极片包括集流体、连接带和活性材料层；所述集流体的个数为两个以上，所述连接带位于相邻集流体之间；
[0008]所述集流体上设有空白区和覆料区，所述空白区位于集流体的端部，所述空白区与连接带连接，所述活性材料层位于覆料区；
[0009]所述采用掩膜版制备极片的方法包括以下步骤：
[0010](1)采用掩膜版覆盖连接带和若干个空白区，将活性材料涂布或喷涂在覆料区；
[0011](2)将涂布或喷涂活性材料的集流体进行干燥，形成活性材料层，然后去除掩膜版进行辊压，获得极片；
[0012](3)所述活性材料为负极活性材料时，获得的极片为负极极片；所述活性材料为正
极活性材料时，获得的极片为正极极片。
[0013]有益效果：采用本专利技术的制备方法，可以高效率的制备出短活性材料长度(每一次上载活性材料的长度)和短空白间距(在集流体上两段加载活性材料之间的距离)的极片；方便在集流体上预留出焊接极耳的部分；
[0014]可以均匀的将活性材料加载到集流体上，从而使得制备的电池具有良好的电化学性能；可以方便的回收不需要部位的活性材料，从而降低成本和保护环境；
[0015]采用本专利技术的方法制备的电池不易出现短路、毛刺等现象，制得的电池具有优异的柔性和安全性能。同时采用喷涂方法的成本低于涂布方法的成本。
[0016]本专利技术中的极片受到弯曲时，连接带易发生弯折，但由于连接带上未负载活性材料层，因此，极片具有优异的弯折性能和安全性。
[0017]集流体表面预留的空白区未负载活性材料层，且该空白区与连接带连接，可以在极片封装时保护边缘部分的活性材料层不被破坏，在电池弯折时不破坏边缘处的活性材料，同时提升电池的安全性，使电池在弯折时不会发生短路。
[0018]优选地，将连接带进行裁剪。
[0019]优选地，所述活性材料为正极活性材料或负极活性材料。
[0020]优选地，所述正极活性材料的制备方法包括以下步骤：将正极材料、粘结剂、导电剂和溶剂混合。
[0021]优选地，所述负极活性材料的制备方法包括以下步骤：将负极材料、粘结剂、导电剂和溶剂混合。
[0022]优选地，所述正极材料包括磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、镍锰酸锂、镍钴锰三元正极材料(NCM)、镍钴铝三元正极材料(NCA)、富锂层状材料、Ni(OH)2、NiO(OH)中的一种或多种。
[0023]优选地，所述负极材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、碳硅负极、钛酸锂、储氢合金、氧化镉粉、锌片中的一种或多种。
[0024]优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC
‑
Na)、聚四氟乙烯(PTFE)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)中的一种或多种。
[0025]优选地，所述导电剂包括碳纳米管(CNT)、炭黑(SP)、石墨粉、纳米碳纤维、石墨烯和镍粉中的一种或多种。
[0026]优选地，所述集流体的个数为两个，所述空白区和覆料区分别位于集流体的两端。
[0027]优选地，所述集流体覆料区的一端设有用于极耳焊接的留白区，所述留白区与空白区分别位于覆料区的两端，极片制备过程中，将掩膜版覆盖空白区、连接带和留白区上。
[0028]有益效果：采用本专利技术中的制备方法，方便在集流体上预留出有效的留白区，方便极耳焊接。
[0029]优选地，所述集流体的个数大于两个，多个集流体呈阵列分布。
[0030]有益效果：可以实现多个方向的弯曲和折叠，尤其适用于智能衣物。
[0031]优选地，所述集流体的个数为四个，四个集流体呈两行两列分布。
[0032]优选地，所述集流体的个数为二十个，二十个集流体呈四行五列分布。
[0033]优选地，所述集流体的形状为方形、圆形、三角形、菱形或梯形。
[0034]优选地，所述连接带的个数为多个。
[0035]优选地，所述连接带呈多边形或连接带的任一边呈弧形。
[0036]优选地，所述连接带呈方形、梯形、菱形、凸多边形或凹多边形。
[0037]优选地，连接带裁剪完成后，在连接带上开设通孔。
[0038]优选地，所述通孔的个数为多个。
[0039]优选地，所述通孔的个数为两个、三个或四个以上。
[0040]优选地，所述通孔为圆形、方形、菱形、三角形或梯形。
[0041]有益效果：在连接带上开设通孔，适用于手表或其他电子产品的表带，方便根据表带的形状，调整表带的长度。
[0042]本专利技术还提供一种电池的制备方法，包括以下步骤：
[0043](1)采用上述采用掩膜版制备极片的方法，分别获得正极极片和负极极片，将正极极耳焊接在正极极片上，将负极极耳焊接在负极极片上；
[0044](2)然后将正极极片、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用掩膜版制备极片的方法，其特征在于：所述极片包括集流体、连接带和活性材料层；所述集流体的个数为两个以上，所述连接带位于相邻集流体之间；所述集流体上设有空白区和覆料区，所述空白区位于集流体的端部，所述空白区与连接带连接，所述活性材料层位于覆料区；所述采用掩膜版制备极片的方法包括以下步骤：(1)采用掩膜版覆盖连接带和若干个空白区，将活性材料涂布或喷涂在覆料区；(2)将涂布或喷涂活性材料的集流体进行干燥，形成活性材料层，然后去除掩膜版进行辊压，获得极片；(3)所述活性材料为负极活性材料时，获得的极片为负极极片；所述活性材料为正极活性材料时，获得的极片为正极极片。2.根据权利要求1所述的采用掩膜版制备极片的方法，其特征在于：将连接带进行裁剪。3.根据权利要求1所述的采用掩膜版制备极片的方法，其特征在于：连接带裁剪完成后，在连接带上开设通孔。4.根据权利要求3所述的采用掩膜版制备极片的方法，其特征在于：所述通孔为圆形、方形、菱形、三角形或梯形。5.根据权利要求1所述的采用掩膜版制备极片的方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖栋梁，
申请(专利权)人：深圳信达新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：