制造电池组电极的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了制造电池组电极的方法和装置。描述了电池组电极和制造电池组电极的方法。电池组电极包括集流体，该集流体具有由金属丝构成的编织网平面片材。金属丝限定了多重间隙空间，并且编织网平面片材包括第一表面和第二表面。包含锂的活性材料嵌入在编织网平面片材的第一部分的间隙空间中，并且电连接极耳布置在编织网平面片材的第二部分上。布置在编织网平面片材的第二部分上。布置在编织网平面片材的第二部分上。

【技术实现步骤摘要】
制造电池组电极的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种用于制造电池组电极的方法和一种电池组电极。

技术介绍

[0002]锂离子电池组可包括一个或多个锂离子电池组电池，所述锂离子电池组电池根据系统的需要并联或串联地电连接在一起。每个电池组电池包括一个或多个锂离子电极对，所述锂离子电极对被封装在密封的袋状封套中。每个电极对包括负电极(阳极)、正极(阴极)和物理隔离并电绝缘负极和正极的隔离件。为了促进锂离子迁移率，在隔离件内可存在传导锂离子的电解质。电解质允许锂离子穿过正极和负极之间的隔离件，以平衡在锂离子电池组电池的充电和放电循环期间绕过隔离件并通过外部电路在电极之间移动的电子流。取决于其的化学性质，每个锂离子电池组电池由于电极的电化学电势差具有最大或充电电压(完全充电时的电压)。例如，每个锂离子电池组电池可具有在3V至5V范围内的充电电压和在3.5V至4V范围内的标称开路电压。
[0003]每个电极对被配置成电化学地存储和释放电能。每个负极具有集流体，该集流体具有结合到负极端子极耳的负极箔，并且每个正极具有集流体，该集流体具有结合到正极端子极耳的正极箔。在每个电池组电池内，负极端子极耳与负极集流体电连通，所述负极集流体与电极对的负极接触并交换电子，并且正极端子极耳与正极集流体电连通，所述正极集流体与电极对的正极接触并交换电子。锂离子电池组电池能够在多个循环中放电和再充电。
[0004]需要提供一种用于电极的改进的集流体。

技术实现思路

[0005]描述了一种电池组电极和一种用于制造该电池组电极的方法。本文所述的概念提供了用锂金属对集流体的双面涂覆，其中涂覆从一面进行。在一个实施方案中，铜或不锈钢网在涂含有稳定化锂粉的锂凝胶的触变糊剂的头下行进。将糊剂嵌入网中，并在热源下行进以蒸发凝胶并熔化锂粉，从而粘附到网上并填充网中的间隙空间。控制糊剂的密度，使得固化的锂比所述网稍微更薄，从而允许近的隔离件接触网但不接触锂。这一属性应延迟枝晶形成。网也将增强锂并干扰枝晶生长。
[0006]电池组电极包括具有由金属丝构成的编织网平面片材的集流体。金属丝限定多重间隙空间，并且编织网平面片材包括第一表面和第二表面。包括锂的活性材料嵌入在编织网平面片材的第一部分的间隙空间中，并且电连接极耳布置在编织网平面片材的第二部分上。
[0007]本公开的一个方面包括作为涂层布置在编织网平面片材上的抗氧化剂材料。
[0008]本公开的另一方面包括由金属丝构成的编织网平面片材，所述金属丝由不锈钢或铜合金中的一种制成。
[0009]本公开的另一方面包括由金属丝构成的编织网平面片材，所述金属丝由银、镍、
锌、锡和基于这些金属的合金中的一种制成。
[0010]本公开的另一方面包括金属丝的直径为10微米至500微米。
[0011]本公开的另一方面包括由编织网平面片材的金属丝限定的多重间隙空间，所述编织网平面片材具有为金属丝的直径的一倍至十倍的最大开口尺寸。
[0012]本公开的另一方面包括由金属丝构成并具有设置在嵌入间隙空间中的锂下方的涂层的编织网平面片材。
[0013]本公开的另一方面包括涂层是锡、镍或银或其合金中的一种。
[0014]本公开的另一方面包括编织网平面片材的金属丝，其具有帮助将嵌入间隙空间中的包含锂的活性材料固定到编织网平面片材的涂层。
[0015]本公开的另一方面包括具有扁平横截面形状的编织网平面片材的金属丝。
[0016]本公开的另一方面包括编织网平面片材的金属丝，其具有圆形横截面形状、矩形横截面形状或椭圆形横截面形状中的一种。
[0017]本公开的另一方面包括一种用于制造电池组电极的方法，该方法包括布置编织网平面片材作为集流体，其中编织网平面片材是由限定多重间隙空间的金属丝构成的片材。方法包括清洁编织网平面片材，将锂施加到编织网平面片材的第一表面上，将锂合并到编织网平面片材上使得锂嵌入到编织网平面片材的间隙空间中，将锂并入到编织网平面片材上，以及钝化编织网平面片材。
[0018]本公开的另一方面包括在将锂施加到编织网平面片材的第一表面上之前弯曲编织网平面片材的纵向边缘，以及在将锂并入到编织网平面片材上之后使编织网平面片材的纵向边缘伸直。
[0019]本公开的另一方面包括，编织网平面片材是由不锈钢或铜合金所制成的金属丝构成的片材。
[0020]本公开的另一方面包括通过将含锂的第二片材施加到编织网平面片材的第一表面上并对其施加压缩载荷而将锂施加到编织网平面片材的第一表面上。
[0021]本公开的另一方面包括通过将编织网平面片材浸入含锂的浴中，并通过刮板从编织网平面片材的第一表面和第二表面去除过量的锂，从而将锂施加到编织网平面片材的第一表面上。
[0022]本公开的另一方面包括通过制备锂凝胶将锂施加到编织网平面片材的第一表面上；通过施加器将锂凝胶施加到编织网平面片材的第一表面上，使得所述锂凝胶嵌入编织网平面片材的间隙空间中；以及从编织网平面片材的第一表面和第二表面去除过量的锂凝胶。
[0023]本公开的另一方面包括将以稳定化的含锂颗粒的触变糊剂的形式制备锂凝胶。
[0024]本公开的另一方面包括通过刮编织网平面片材的第一表面和第二表面从编织网平面片材的第一表面和第二表面去除过量的锂凝胶。
[0025]本公开的另一方面包括在将锂施加到编织网平面片材的第一表面上之前，用锡、镍或银中的一种涂覆编织网平面片材。
[0026]本公开的另一方面包括通过将编织网平面片材浸入包含锡、镍或银中的一种的浴中来用锡、镍或银中的一种涂覆编织网平面片材。
[0027]本公开的另一方面包括在将锂施加到编织网平面片材的第一表面上之前加热编
织网平面片材，其中加热编织网平面片材包括将编织网平面片材加热到180℃的温度。
[0028]本公开的另一方面包括通过在氮气气氛中将并入锂的编织网平面片材加热到180℃至200℃的温度范围持续小于30分钟，将锂并入到编织网平面片材上。
[0029]本公开的另一方面包括通过将涂层施加到编织网平面片材来清洁编织网平面片材。
[0030]本公开的另一方面包括通过用抗氧化剂材料涂覆编织网平面片材来钝化编织网平面片材。
[0031]本专利技术公开了以下实施方案：1. 一种用于制造电池组电极的方法，所述方法包括：布置编织网平面片材作为集流体，其中所述编织网平面片材是由限定多重间隙空间的金属丝构成的片材；清洗编织网平面片材；将锂施加到编织网平面片材的第一表面上；将锂合并到编织网平面片材上，使得锂嵌入编织网平面片材的间隙空间中；将锂并入到编织网平面片材上；以及钝化编织网平面片材。
[0032]2. 根据实施方案1所述的方法，还包括在将所述锂施加到编织网平面片材的第一表面上之前弯曲编织网平面片材的纵向边缘，并且在将锂并入到编织网平面片材上之后使编织网平面片材的纵向边缘伸直。
[0033]3. 根据实施方案1所述的方法，其中所述编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造电池组电极的方法，所述方法包括：布置编织网平面片材作为集流体，其中所述编织网平面片材是由限定多重间隙空间的金属丝构成的片材；清洗编织网平面片材；将锂施加到编织网平面片材的第一表面上；将锂合并到编织网平面片材上，使得锂嵌入编织网平面片材的间隙空间中；将锂并入到编织网平面片材上；以及钝化编织网平面片材。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述锂施加到编织网平面片材的第一表面上之前弯曲编织网平面片材的纵向边缘，并且在将锂并入到编织网平面片材上之后使编织网平面片材的纵向边缘伸直。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述编织网平面片材包括由不锈钢或铜合金所制成的金属丝构成的片材。4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述锂施加到编织网平面片材的第一表面上包括将含有锂的第二片材施加到编织网平面片材的第一表面上并向其施加压缩载荷。5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述锂施加到编织网平面片材的第一表面上包括将编织网平面片材浸入含有锂的浴中，并且经由刮板从编织网平面片材的第一表面和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：