复合极片及其制备方法、锂离子电池技术

本申请提供一种复合极片及其制备方法、锂离子电池。复合极片的制备方法，包括以下步骤：通过电极极片放卷机构输送电极极片，使得电极极片经过第一加热机构以及定型辊组件中间的间隙；通过位于电极极片放卷机构侧边的固态电解质膜放卷机构输送固态电解质膜，使得固态电解质膜经过第二加热机构以及定型辊组件和所述电极极片中间的间隙；通过第一加热机构对所述电极极片进行预热；通过第二加热机构对所述固态电解质膜进行预热；对电极极片、固态电解质膜分别进行预热；通过定型辊组件对预热后的电极极片和固态电解质膜进行辊压复合，制备复合极片。本申请中的制备方法提高了电极极片和固态电解质膜之间的复合程度，提高了复合极片横向厚度的一致性。横向厚度的一致性。横向厚度的一致性。

【技术实现步骤摘要】
复合极片及其制备方法、锂离子电池


[0001]本申请涉及锂离子电池
，特别是涉及一种复合极片及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着新技术的不断涌现，对电池性能的要求也越来越高，锂离子电池是当前占据市场主流，具有广泛应用前景的能量储存器件。
[0003]传统的采用在正极/负极极片表面涂覆固态电解质材料层用于提升电池的安全性能，但是涂覆的固态电解质层中溶剂的挥发易导致极片的收缩变形，影响电池性能。由此，开发干法工艺制备正极/负极极片和固态电解质膜来提升电池的安全性能受到普遍关注。但是，在干法工艺制备复合极片的过程中，由于电极极片和固态电解质膜之间的结合力强度较弱，存在难以紧密复合的问题会对锂离子电池的安全性能和质量产生极大地影响。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请第一方面提供了一种复合极片的制备方法，该制备方法在辊压复合前对电极极片和固态电解质膜分别进行独立预热，增强了电极极片和固态电解质膜之间的结合力，提高了复合极片的紧密复合程度。
[0005]一种复合极片的制备方法，包括以下步骤：
[0006]通过电极极片放卷机构输送电极极片，使得电极极片经过第一加热机构以及定型辊组件中间的间隙；
[0007]通过位于电极极片放卷机构侧边的固态电解质膜放卷机构输送固态电解质膜，使得固态电解质膜经过第二加热机构以及定型辊组件和电极极片中间的间隙；
[0008]通过第一加热机构对电极极片进行预热；
[0009]通过第二加热机构对固态电解质膜进行预热；
[0010]通过定型辊组件对预热后的电极极片和固态电解质膜进行辊压复合，制备复合极片。
[0011]在一些实施方式中，定型辊组件与固态电解质膜之间设置有弹性件。
[0012]在一些实施方式中，弹性件为保护膜，保护膜经运输通过定型辊组件和固态电解质膜之间的间隙，保护膜贴合在复合极片表面。
[0013]在一些实施方式中，复合极片的制备方法还包括以下步骤：将保护膜从复合极片上分离。
[0014]在一些实施方式中，弹性件为胶层，胶层环绕覆盖在定型辊组件外侧。
[0015]在一些实施方式中，定型辊组件和第二加热机构之间设置有第九导向辊，第九导向辊用于调节固态电解质膜的预热时间。
[0016]在一些实施方式中，定型辊组件和第九导向辊之间设置有第三导向辊，第三导向辊用于调节预热后的电极极片和固态电解质膜沿水平方向进入定型辊组件。
[0017]在一些实施方式中，通过定型辊组件将分别位于电极极片两侧的固态电解质膜辊压复合在电极极片上，得到复合极片。
[0018]在一些实施方式中，预热的时间≥2S。
[0019]在一些实施方式中，固态电解质膜上覆盖有基材，制备方法还包括以下步骤：从复合极片中分离覆盖在固态电解质膜上的基材。
[0020]在一些实施方式中，复合极片的制备方法还包括对复合极片进行冷却处理。
[0021]在一些实施方式中，复合极片的制备方法还包括：
[0022]在定型辊组件下游，通过复合极片收卷机构接收复合极片；
[0023]在定型辊组件和复合极片收卷机构之间，通过基材收卷机构接收基材；
[0024]基材收卷机构与固态电解质膜放卷机构位于电极极片放卷机构的同一侧。
[0025]在一些实施方式中，复合极片的制备方法还包括：
[0026]通过保护膜放卷机构输送弹性件；保护膜放卷机构位于固态电解质膜放卷机构与定型辊组件之间；以及
[0027]在定型辊组件和基材收卷机构之间，通过保护膜收卷机构接收弹性件。
[0028]本申请第二方面提供了一种复合极片，该复合极片根据上述第一方面提供的制备方法制备得到。
[0029]本申请第三方面提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括上述第二方面提供的复合极片。
[0030]本申请的复合极片的制备方法，考虑到电极极片和固态电解质膜材质不同，适宜的加热温度也不相同，故在辊压复合步骤前分别通过第一加热机构和第二加热机构对电极极片和固态电解质膜分别进行单独预热处理，保证电极极片和固态电解质膜的充分预热，且预热处理过程中不会产生相互影响，保证了预热效果；经预热后的电极极片和固态电解质膜相较于预热前会发生软化，提高了电极极片、固态电解质膜的柔软性，使得电极极片和固态电解质膜的延展性得到提高，使得在辊压复合步骤中电极极片能快速与固态电解质膜复合，且电极极片和固态电解质膜之间咬合的更为紧密，提高了两层膜之间的结合力强度，更易达到紧密复合的效果。
[0031]本申请的复合极片的制备方法，在定型辊组件辊压过程中，通过弹性件提供的缓冲，调节辊压过程中电极极片与固态电解质膜的受力情况，使得固态电解质膜能更好的包覆住电极极片；并且使辊压过程中电极极片与固态电解质膜的受力均匀，使得经辊压后电极极片的横向厚度趋于一致，避免了因电极极片中间厚、两端薄的现象对辊压复合工序造成的不良影响，避免了电极极片被压碎；提高了电极极片和固态电解质膜之间的复合程度，提高复合极片横向厚度的一致性。此外利用本申请制备方法制备得到的复合极片应用到电池中，有助于提升电池整体的安全性能。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请一实施例中复合极片的制备方法的流程图。
[0034]图2为本申请实施例一复合极片的制备装置的结构示意图。
[0035]图3为本申请实施例二复合极片的制备装置的结构示意图。
[0036]图4为本申请实施例三复合极片的制备装置的结构示意图。
[0037]图5为本申请实施例四复合极片的制备装置的结构示意图。
[0038]图6为本申请对比例一复合极片的制备装置的结构示意图。
[0039]图7为本申请对比例二复合极片的制备装置的结构示意图。
[0040]图8为本申请对比例三复合极片的制备装置的结构示意图。
[0041]附图标记说明
[0042]11.电极极片放卷机构；12.复合极片收卷机构；
[0043]21.固态电解质膜放卷机构；22.基材收卷机构；
[0044]31.第一定型辊；32.第二定型辊；
[0045]41.保护膜放卷机构；42.保护膜收卷机构；
[0046]51.第一导向辊；52.第二导向辊；53.第三导向辊；54.第四导向辊；55.第五导向辊；56.第六导向辊；57.第七导向辊；58.第八导向辊；59.第九导向辊；60.第十导向辊；61.第十一导向辊；
[0047]71.第一加热辊；72.第二加热辊；73.第三加热辊；74.冷却辊；
[0048]81.胶层。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过电极极片放卷机构输送电极极片，使得所述电极极片经过第一加热机构以及定型辊组件中间的间隙；通过位于所述电极极片放卷机构侧边的固态电解质膜放卷机构输送固态电解质膜，使得所述固态电解质膜经过第二加热机构以及所述定型辊组件和所述电极极片中间的间隙；通过所述第一加热机构对所述电极极片进行预热；通过所述第二加热机构对所述固态电解质膜进行预热；通过定型辊组件对预热后的所述电极极片和所述固态电解质膜进行辊压复合，制备复合极片。2.根据权利要求1所述的复合极片的制备方法，其特征在于，所述定型辊组件与所述固态电解质膜之间设置有弹性件。3.根据权利要求2所述的复合极片的制备方法，其特征在于，所述弹性件为保护膜或胶层，所述保护膜经运输通过所述定型辊组件和所述固态电解质膜之间的间隙；所述胶层环绕覆盖在所述定型辊组件外侧。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的复合极片的制备方法，其特征在于，所述定型辊组件和所述第二加热机构之间设置有第九导向辊，所述第九导向辊用于调节固态电解质膜的预热时间。5.根据权利要求4所述的复合极片的制备方法，其特征在于，所述定型辊组件和所述第九导向辊之间设置有第三导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峥，冯玉川，施展，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：