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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池制造,尤其涉及一种锂电池电芯的制备方法及锂电池电芯。
技术介绍
1、锂电池的电芯由正极片与负极片、隔膜构成,传统叠片方式为叠片前先将正极、负极卷料通过激光或五金切割等方式,切成特定尺寸的极片,叠片时正负极片分别穿插于隔膜之中,叠在一起,最后胶带捆绑定型,在叠片成型后成为一个扁平的立方体,其中极片和隔膜相接触,极片和隔膜之间没有肉眼可见间隙,由于锂金属极易和空气和水发生化学反应,此种叠片方式需要在惰性氛围,例如如手套箱,中进行叠片,对生产环境要求极高,设备也需要放置在惰性氛围中维护,不适合大批量生产。
2、中国专利cn115000526a公开了一种电芯叠片结构、制备方法及电化学装置,先将涂层覆盖在隔膜上,按照一定宽度裁切隔膜、正极片和负极片,将裁切后的负极片加热并辊压至粘结隔膜上,形成第一复合体,将裁切完成的正极片预热并辊压至第一复合体的粘结隔膜的另一侧面形成第二复合体;按照隔膜的延伸方向使得第一复合体和第二复合体胶体排列;再依次将为贴合粘结隔膜的负极层一面和相邻的正极层的粘结隔膜侧面贴合,将未贴合的正极层一面与相邻的负极层的粘结隔膜侧面贴合,负极层和正极层交替堆叠设置,设置完成后进行热压制成电芯叠片结构,在该制备方法中,由于锂电池负极具有易燃易爆性质,因此整个制备方法对工艺环境要求较高,通常需要在惰性气体环境中进行。
3、中国专利cn109244554a公开了一种锂离子电池z字形叠片设备及其工艺,先将正极卷和负极卷进行模切或裁切,然后在隔膜的上表面和下表面分别粘接模切或裁切后的负极片和
技术实现思路
1、针对现有技术中的锂电池电芯制备方式中,正极片、负极片和隔膜需要经过裁切后进行叠加,并且叠加过程对环境要求很高,叠片设备需要在惰性氛围中维护,不适合大批量生产且生产成本较高;提供一种对生产环境要求较低,适合大批量生产,安全隐患小且易于维护设备,生产效率及产品成品率高的锂电池电芯的制备方法及锂电池电芯。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是:一种锂电池电芯的制备方法,包括如下步骤:步骤一:在隔膜的上表面和下表面上分别涂覆粘结剂;步骤二:将涂覆有粘结剂的隔膜加热到70℃以上,加热后将涂覆有粘结剂的隔膜分别与锂负极的上表面和下表面贴合,隔膜将锂负极完全包覆,形成复合电极材料;步骤三:将正极片设置在复合电极材料其中一侧的隔膜上,得到锂电池电芯。
3、进一步的,隔膜的基底材料为聚乙烯或者聚丙烯,隔膜的厚度范围为8~30um。
4、进一步的,当隔膜的基底材料为聚乙烯(pe)时,粘结剂的制造材料为硅氧烷或者环氧树脂;当隔膜的基底材料为聚乙烯(pp)时,粘结剂的制造材料为聚氨酯或者氟化钠。
5、进一步的,位于隔膜上表面的粘结剂的厚度范围为1~10um,位于隔膜下表面的粘结剂的厚度范围为1~10um。
6、进一步的,位于隔膜上表面的粘结剂的厚度与位于隔膜下表面的粘结剂的厚度相等。
7、进一步的,粘结剂的制造材料为聚偏二氟乙烯或者聚四氟乙烯。
8、进一步的,在步骤二中,采用辊压的方式将涂覆有粘结剂的隔膜同时贴合在锂负极的上表面和下表面上,辊压时的压力范围为0.4~5mpa,辊压时的温度范围为70~150℃。
9、进一步的,在步骤三中,正极片的形状与复合电极材料的形状相对应复合材料为具有s型形状的弯折结构,正极片与所述复合材料交叉重叠设置。
10、进一步的,在步骤三中,复合材料为绕卷结构,锂正极为绕卷结构,锂正极与复合材料的其中一侧的隔膜相贴合。
11、本申请还公开了一种通过上述锂电池电芯的制备方法所制备的锂电池电芯,包括多层隔膜、锂负极和锂电池,至少一层隔膜覆盖在锂负极的上表面上,至少一层隔膜覆盖在锂负极的下表面上,多层隔膜能够将锂负极完全包覆;锂正极与位于锂负极其中一个表面上的隔膜相贴合。
12、本专利技术所述的一种锂电池电芯的制备方法及锂电池电芯,通过在隔膜的上表面和下表面上分别涂覆具有隔绝水汽功能的涂层,并且将隔膜分别与锂负极的上表面和下表面贴合,将锂负极与空气隔绝,使得由隔膜和锂负极经过加热辊压复合好的复合材料可在空气中与正极材料进行叠片,降低了锂负极与正极材料的叠片环境要求;该制备方法中锂负极可以直接与正极材料进行贴合,相比于传统的叠片方法,减少了对贴合前对锂负极的裁切和叠片过程,提高了生产效率,简化了生产流程,降低了裁切过程中产生的裁切毛刺,从而降低因毛刺导致后续成品电池短路的风险。
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1.一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:所述隔膜的基底材料为聚乙烯或者聚丙烯,所述隔膜的厚度范围为8~30um。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:当所述隔膜的基底材料为聚乙烯(PE)时,所述粘结剂的制造材料为硅氧烷或者环氧树脂;当所述隔膜的基底材料为聚乙烯(PP)时,所述粘结剂的制造材料为聚氨酯或者氟化钠。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:位于隔膜上表面的粘结剂的厚度范围为1~10um,位于隔膜下表面的粘结剂的厚度范围为1~10um。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:位于隔膜上表面的粘结剂的厚度与位于隔膜下表面的粘结剂的厚度相等。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:所述粘结剂的制造材料为聚偏二氟乙烯或者聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:在步骤二中,采用加热辊压的方式将涂覆有
8.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:在步骤三中,所述正极片的形状与所述复合电极材料的形状相对应所述复合材料为具有Z型形状的弯折结构,所述正极片与所述复合材料交叉重叠设置。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:在步骤三中,所述复合材料为绕卷结构,所述正极材料为绕卷结构,所述正极材料与所述复合材料的其中一侧的隔膜相贴合。
10.根据权利要求1~9中任意一项所述的一种锂电池电芯的制备方法所制备的锂电池电芯,包括多层隔膜、锂负极和正极材料,其特征在于:
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:所述隔膜的基底材料为聚乙烯或者聚丙烯,所述隔膜的厚度范围为8~30um。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:当所述隔膜的基底材料为聚乙烯(pe)时,所述粘结剂的制造材料为硅氧烷或者环氧树脂;当所述隔膜的基底材料为聚乙烯(pp)时,所述粘结剂的制造材料为聚氨酯或者氟化钠。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:位于隔膜上表面的粘结剂的厚度范围为1~10um,位于隔膜下表面的粘结剂的厚度范围为1~10um。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:位于隔膜上表面的粘结剂的厚度与位于隔膜下表面的粘结剂的厚度相等。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯的制备方法,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:张卿,郑远辉,林建,江莉龙,陈崇启,罗宇,
申请(专利权)人:福大紫金氢能科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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