本发明专利技术涉及电池领域，提供一种复合电解质极片及复合电解质极片生产装置。复合电解质极片包括极片和固态电解质层，所述极片的其中一侧或相对的两侧设置有固态电解质层，所述极片与所述固态电解质层之间设置有保护层，所述保护层阻隔于所述极片与所述固态电解质层之间；所述极片包括正极极片或负极极片，所述正极极片上设置的所述保护层包括氧化物层，所述氧化物层包括LiAlO2和LiTaO3中的至少一种，所述负极极片上设置的所述保护层包括锂兼容层，所述锂兼容层包括LiPON。上述复合电解质极片通过保护层将极片与固态电解质层分隔开，从而可以改善界面接触恶化、自放电或短路等不良状况。自放电或短路等不良状况。自放电或短路等不良状况。
【技术实现步骤摘要】
复合电解质极片及复合电解质极片生产装置
[0001]本专利技术属于电池
，尤其涉及一种复合电解质极片及复合电解质极片生产装置。
技术介绍
[0002]目前，在复合电解质极片制备过程中，通过复合电解质极片生产设备，将固态电解质涂布在极片的表面上，如此制备而成的复合电解质极片存在以下问题：在正极极片中，正极与固态电解质产生反应，产物多为离子不良导体，其可逆的氧化还原反应亦会引起体积应变，导致界面接触恶化，界面阻抗进一步增加，从而加速了电池的电化学性能衰减。在负极极片中，由于金属锂具有很高的锂原子电化学势，几乎所有的固体电解质材料遇锂均发生热力学不稳定状况，易造成严重的自放电甚至短路现象。
[0003]综上，现有技术中的复合电解质极片存在界面接触恶化、自放电或短路等不良状况。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种复合电解质极片及复合电解质极片生产装置，以解决现有复合电解质极片存在界面接触恶化、自放电或短路等不良的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种复合电解质极片，包括极片和固态电解质层，所述极片的其中一侧或相对的两侧设置有固态电解质层，所述极片与所述固态电解质层之间设置有保护层，所述保护层阻隔于所述极片与所述固态电解质层之间；所述极片包括正极极片或负极极片，所述正极极片上设置的所述保护层包括氧化物层，所述氧化物层包括LiAlO2和LiTaO3中的至少一种，所述负极极片上设置的所述保护层包括锂兼容层，所述锂兼容层包括LiPON。
[0006]通过采用上述方案，在复合电解质极片中，极片与固态电解质层之间设置有保护层。在极片为正极极片时，保护层包括氧化物层，保护层在正极极片与固态电解质层之间，由于氧化物层内的氧化物具有较宽的电化学窗口，阻碍界面处电极与电解质的反应的发生，从而解决界面反应造成的化学不兼容性，以在一定程度上解决正极存在界面接触恶化的现象。在极片为负极极片时，保护层包括与锂兼容的物质形成的理兼容层，保护层与负极材料兼容性好，且避免了负极极片与固态电解质层直接接触造成的自放电或者短路现象。综上，使用上述方案提供的复合电解质极片可以改善界面接触恶化、自放电或短路等不良状况。
[0007]本专利技术还提供了一种复合电解质极片生产装置，包括：放卷机构、保护层涂布机构、电解质涂布机构和收卷机构，
[0008]所述放卷机构用于将极卷放卷成极片并将所述极片输送至所述保护层涂布机构；
[0009]所述保护层涂布机构用于在所述极片的至少一侧涂布保护层溶液以在所述极片的表面形成保护层，当所述极卷为正极极卷，所述保护层溶液包括氧化物，当所述极卷为负
极极卷，所述保护层溶液包括与锂兼容的物质；
[0010]所述电解质涂布机构用于在所述极片涂布有保护层的一侧涂布固态电解质溶液以在所述保护层的外侧形成固态电解质层；
[0011]所述收卷机构用于将涂布有所述保护层和所述固态电解质层的所述极片收卷。
[0012]通过采用上述方案进行复合电解质极片的制造，在生产出的复合电解质极片中，极片与固态电解质层之间设置有保护层。在复合电解质极片为正极时，保护层包括氧化物，保护层在正极的正极极片与固态电解质层之间，由于氧化物具有较宽的电化学窗口，阻碍界面处电极与电解质的反应的发生，从而解决界面反应造成的化学不兼容性，以在一定程度上解决正极存在界面接触恶化的现象。在复合电解质极片为负极时，保护层包括与锂兼容的物质，保护层与负极材料兼容性好，且避免了负极的负极极片与固态电解质层直接接触造成的自放电或者短路现象。综上，使用上述方案提供的复合电解质极片生产装置生产的复合电解质极片可以改善界面接触恶化、自放电或短路等不良状况。
[0013]在一个实施例中，所述保护层涂布机构包括涂布组件，所述涂布组件包括：第一涂布槽、第一涂布辊和第一刮刀，所述第一涂布槽用于盛放保护层溶液，所述第一涂布辊的部分区域伸入所述第一涂布槽，以与所述保护层溶液接触，所述第一刮刀与所述第一涂布辊的外表面间隔设置，所述第一刮刀与所述第一涂布辊之间的间隔用于限定所述保护层的厚度。
[0014]通过采用上述方案，通过第一涂布辊的设置，便于向极片的整面涂布保护层溶液，通过第一刮刀与第一涂布辊之间的间隔能够限定保护层的厚度，也即通过改变第一刮刀与第一涂布辊之间的间隔，能够实现不同厚度保护层的设置。
[0015]在一个实施例中，所述涂布组件的数量为两个，两个所述第一涂布辊相对设置，且两个所述第一涂布辊的轴线平行，两个所述第一涂布辊分别用于向所述极片的相对两个侧面涂布所述保护层溶液。
[0016]通过采用上述方案，可同时对于极片的两面进行保护层的涂覆操作，提高生产效率。
[0017]在一个实施例中，所述保护层涂布机构还包括距离调节装置，所述距离调节装置与至少一个所述第一涂布辊连接，所述距离调节装置用于移动至少一个所述第一涂布辊，以改变两个所述第一涂布辊之间的距离。
[0018]通过采用上述方案，可改变两个第一涂布辊之间的距离，以选择使用两个第一涂布辊同步对于极片的两面进行涂布操作，或者，使用其中一个第一涂布辊对于极片的其中一面进行涂布操作。
[0019]在一个实施例中，所述保护层涂布机构还包括报警器、液位传感器和控制器，所述液位传感器安装于所述第一涂布槽的内侧，所述控制器分别与所述报警器和所述液位传感器连接，所述控制器用于在所述液位传感器监测到的液位低于最低液位阈值时控制所述报警器发出预警信号。
[0020]通过采用上述方案，当第一涂布槽内的保护层溶液余量较少，则通过报警器发出预警信号，以提醒操作人员补充保护层溶液。
[0021]在一个实施例中，所述第一涂布辊为微凹辊，所述微凹辊的表面具有凹槽。
[0022]通过采用上述方案，通过微凹辊表面的凹槽能够控制从第一涂布槽中带出的保护
层溶液的量，以便于进行后续涂布操作。
[0023]在一个实施例中，所述复合电解质极片生产装置还包括多个传送辊，所述放卷机构和所述保护层涂布机构之间、所述保护层涂布机构与所述电解质涂布机构之间、所述电解质涂布机构与所述收卷机构之间分别设置有一个或多个所述传送辊，所述传送辊用于带动所述极片移动。
[0024]通过采用上述方案，传送辊对于极片起到支撑与导向作用，便于极片沿设定路径移动。
[0025]在一个实施例中，所述复合电解质极片生产装置还包括第一烘干机构和第二烘干机构，所述第一烘干机构位于所述保护层涂布机构与所述电解质涂布机构之间，所述第二烘干机构位于所述电解质涂布机构和所述收卷机构之间。
[0026]通过采用上述方案，在极片上涂布有保护层后，通过第一烘干机构将保护层烘干，以减少保护层与电解质溶液的交融或反应。通过第二烘干机构将固态电解质层烘干，以便于后续收卷操作的进行，提高复合电解质极片的生产效率。
[0027]在一个实施例中，所述复合电解质极片生产装置还包括第一张力调节机构，所述第一张力调节机构安装于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合电解质极片，包括极片和固态电解质层，所述极片的其中一侧或相对的两侧设置有固态电解质层，其特征在于，所述极片与所述固态电解质层之间设置有保护层，所述保护层阻隔于所述极片与所述固态电解质层之间；所述极片包括正极极片或负极极片，所述正极极片上设置的所述保护层包括氧化物层，所述氧化物层包括LiAlO2和LiTaO3中的至少一种，所述负极极片上设置的所述保护层包括锂兼容层，所述锂兼容层包括LiPON。2.一种复合电解质极片生产装置，其特征在于，包括：放卷机构、保护层涂布机构、电解质涂布机构和收卷机构，所述放卷机构用于将极卷放卷成极片并将所述极片输送至所述保护层涂布机构；所述保护层涂布机构用于在所述极片的至少一侧涂布保护层溶液以在所述极片的表面形成保护层，当所述极卷为正极极卷，所述保护层溶液包括氧化物，当所述极卷为负极极卷，所述保护层溶液包括与锂兼容的物质；所述电解质涂布机构用于在所述极片涂布有保护层的一侧涂布固态电解质溶液以在所述保护层的外侧形成固态电解质层；所述收卷机构用于将涂布有所述保护层和所述固态电解质层的所述极片收卷。3.如权利要求2所述的复合电解质极片生产装置，其特征在于，所述保护层涂布机构包括涂布组件，所述涂布组件包括：第一涂布槽、第一涂布辊和第一刮刀，所述第一涂布槽用于盛放保护层溶液，所述第一涂布辊的部分区域伸入所述第一涂布槽，以与所述保护层溶液接触，所述第一刮刀与所述第一涂布辊的外表面间隔设置，所述第一刮刀与所述第一涂布辊之间的间隔用于限定所述保护层的厚度。4.如权利要求3所述的复合电解质极片生产装置，其特征在于，所述涂布组件的数量为两个，两个所述第一涂布辊相对设置，且两个所述第一涂布辊的轴线平行，两个所述第一涂布辊分别用于向所述极片的相对两个侧面涂布所述保护层溶液。5.如权利要求4所述的复合电解质极片生产装置，其特征在于，所述保护层涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈相，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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