一种轻薄型锂离子电芯、电池及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻薄型锂离子电芯、电池及制备方法，选择极片基材制作正极片、负极片，对正极片、负极片进行表面粗糙处理；在进行表面粗糙处理后的正极片、负极片的中部分别涂覆电极材料；对涂覆有电极材料的电极片进行碾压处理；沿着电极材料周围复合胶框；在正极片或负极片上复合一层隔膜，隔膜覆盖电极片上涂覆的电极材料，但不覆盖胶框；将正极片、负极片相对、叠片，制备电芯；热压使正极片和负极片的胶框贴合密封，经封口、切边、化成、容量检测工序后，制得成品电池。采用本发明专利技术的电芯制作的锂离子电池具有超薄、超轻的特点，其上、下面能分别直接作为正、负极使用，在体积、能量密度等方面也具有优势。面也具有优势。面也具有优势。

【技术实现步骤摘要】
一种轻薄型锂离子电芯、电池及制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，具体涉及一种轻薄型锂离子电芯、电池及制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子以其高能量密度，高工作电压、长循环寿命环保安全等优点，一直以来在在便携式电子产品中得到大量普使用。随着电子工业不断发展，便携式消费类电子产品功能越来越多，越来越完善强大，尤其是智能手机、平板电脑、可穿戴设备的出现，其功能强大、元器件繁多，对电量需求较大，充放次数频繁，因此对随机匹配到的电池能量密度、循环寿命、安全性能要求越来越高。传统的聚合物电芯，外壳主要使用铝塑膜为主，卷芯主要采用卷绕和叠片的方式，此方式一般较难做薄型化的电芯。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种轻薄型锂离子电芯、电池及制备方法，采用本专利技术的电芯制作的锂离子电池具有超薄、超轻的特点，其上、下面能分别直接作为正、负极使用，在体积、能量密度等方面也具有优势。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：
[0005]一种轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0006]步骤(1)：选择极片基材制作正极片、负极片，对正极片、负极片进行表面粗糙处理；
[0007]步骤(2)：在进行表面粗糙处理后的正极片、负极片的中部分别涂覆电极材料；
[0008]步骤(3)：对涂覆有电极材料的正极片、负极片进行碾压处理；
[0009]步骤(4)：在正极片和负极片上沿着电极材料周围复合胶框；
[0010]步骤(5)：在正极片或负极片上复合一层隔膜，所述的隔膜覆盖正极片、负极片上涂覆的电极材料，但不覆盖胶框；
[0011]步骤(6)：将正极片、负极片相对、叠片，制备电芯。
[0012]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0013]进一步地，步骤(1)中制作正极片的基材采用铝材质，制作负极片的基材采用为铜、镍或钢材质；正极片基材厚度为50
‑
200um，正极片基材厚度为50
‑
200um；
[0014]步骤(1)中粗糙处理后的粗糙度为0.2～10um。
[0015]进一步地，步骤(2)中的涂覆电极材料方法为湿法涂覆或干法涂覆。
[0016]进一步地，步骤(4)中，胶框采用的材料为PP或PP改性材质，胶框厚度为45
‑
115um，采用热法工艺或干法工艺在极片上复合胶框。
[0017]进一步地，步骤(5)中，隔膜厚度为4
‑
25um；复合隔膜的参数：复合压力为：10
‑
45kg/cm2；复合压板加热温度范围为：70
‑
95℃，复合压板加热热压时间为：2
‑
15秒。
[0018]进一步地，步骤(6)中，在叠片前，单层的常规电池和半固态电池在正极片、负极片上滴入电解液进行浸润吸附，单层的全固态电池无需滴入电解液。
[0019]本专利技术还提供了上述方法制备的轻薄型锂离子电池电芯。
[0020]本专利技术还提供了一种轻薄型锂离子电池的制备方法，采用上述的电池电芯制作电池；
[0021]对于单层正负极片的电池，对电芯的电极材料周围区域进行热压，使正极片和负极片的胶框贴合密封，经封口、切边、化成、容量检测工序后，制得成品电池；
[0022]对于多层正负极片的电池，多层正极片、负极片叠片得电芯包，将注电解液后的电芯包放入金属材质的电池外壳，焊接正极极耳并引至正极壳体形成正极电流通路，焊接负极极耳并引至负极壳体形成负极电流通路；经封口、切边、化成、容量检测工序后，制得成品电池。
[0023]进一步地，对于多层正负极片的电池，位于电芯包顶面和底面的正极片、负极片分别具有同一侧的延长区域，同样对电芯包的电极材料周围区域进行热压，但热压时不对延长区域所在的电极材料侧面进行热压，仅热压除了该延长区域以外的电极材料周围区域，使热压处的正极片和负极片的胶框贴合密封，电芯包顶面和底面的正极片、负极片的延长区域间形成气袋区域，在化成后通过气袋区域排气，排气后将所述的延长区域裁去并对该侧的电极材料侧面进行热压，使该侧正极片和负极片的胶框贴合密封，经容量检测，制得成品电池。
[0024]进一步地，焊接极耳的方法为超声波焊接、电阻焊或激光焊法；裁切掉无用的区域，制得成品电池。
[0025]本专利技术还提供了上述方法制备的轻薄型锂离子电池。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术锂离子电池内部采用叠片工艺，电极制作工艺中将电极料涂在基材上，基材在涂覆前进行粗糙度处理，利于胶框与基材的复合。
[0028]制作单层电芯时，在正负极之间复合上一层隔膜后，进行后序工艺制得成品电芯，尤其在固态电池及干法工艺、超小电芯方面应用更具有效率。
[0029]制作多层极片的电芯时，将正、负极片预选堆叠，在叠片前将正极与隔膜通过热复合的方式粘在一起，进行热复合，将正极片、负极片的极耳预焊接后转焊接在壳体上，形成电子通道，制成成品电芯；不同于单层电芯，多层电芯的注液需要预留气袋区域，注意胶框的热压工序，方便后序的排气、封装。
[0030]采用本专利技术的电芯制作的锂离子电池具有超薄、超轻的特点，单层电芯可直接制备电池，多层极片的电芯装入金属材质的电池外壳制备电池，因此单层电芯、多层极片制成的成品电池的上、下面均能分别直接作为正、负极使用，因而厚度可以调到更低；与传统电芯外壳相比，在体积、能量密度等方面也具有优势。
[0031]本专利技术还具有尺寸形状可塑性强、工序简单实用等优点，易于实现自动化生产，具有很强的可操作性和实际应用性。
附图说明
[0032]图1：单层(正负)电极叠片示意图。
[0033]图2：多层(正负)电极叠片示意图。
[0034]图3：单层(正负)电极封装示意图。
[0035]图4：多层(正负)电极封装示意图。
[0036]图5：单层(正负)电极电芯切边示意图。
[0037]图6：多层(正负)电极电芯切边示意图。
[0038]图7：电芯外形示意图。
具体实施方式
[0039]以下通过实施例的形式对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0040]一种轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0041]步骤(1)：选择极片基材制作正极片、负极片，对正极片、负极片进行表面粗糙处理；
[0042]步骤(2)：在进行表面粗糙处理后的正极片、负极片的中部分别涂覆电极材料；
[0043]步骤(3)：对涂覆有电极材料的正极片、负极片进行碾压处理；
[0044]步骤(4)：在正极片和负极片上沿着电极材料周围复合胶框；
[0045]步骤(5)：在正极片或负极片上复合一层隔膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)：选择极片基材制作正极片、负极片，对正极片、负极片进行表面粗糙处理；步骤(2)：在进行表面粗糙处理后的正极片、负极片的中部分别涂覆电极材料；步骤(3)：对涂覆有电极材料的正极片、负极片进行碾压处理；步骤(4)：在正极片和负极片上沿着电极材料周围复合胶框；步骤(5)：在正极片或负极片上复合一层隔膜，所述的隔膜覆盖正极片、负极片上涂覆的电极材料，但不覆盖胶框；步骤(6)：将正极片、负极片相对、叠片，制备电芯。2.根据权利要求1所述的轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中制作正极片的基材采用铝材质，制作负极片的基材采用为铜、镍或钢材质；正极片基材厚度为50
‑
200um，正极片基材厚度为50
‑
200um；步骤(1)中粗糙处理后的粗糙度为0.2～10um。3.根据权利要求1所述的轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的涂覆电极材料方法为湿法涂覆或干法涂覆；步骤(4)中，胶框采用的材料为PP或PP改性材质，胶框厚度为45
‑
115um，采用热法工艺或干法工艺在极片上复合胶框。4.根据权利要求1所述的轻薄型锂离子电池电芯的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，隔膜厚度为4
‑
25um；复合隔膜的参数：复合压力为：10
‑
45kg/cm2；复合压板加热温度范围为：70
‑
95℃，复合压板加热热压时间为：2
‑
15秒。5.根据权利要求1所述的轻薄型锂离子电池电芯的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小海，徐子福，张明慧，严涛，
申请(专利权)人：安普瑞斯无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：