【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极，尤其涉及一种新型复合电极的制备方法及其成品和应用。
技术介绍
1、随着新能源汽车动力电池、消费电子电池、储能电池的需求增长，使得锂离子电池产业迅速发展。目前业界应用最广泛的锂离子动力电池，其性能与工艺、制造设备密切相关。
2、锂离子电池的制作工艺可分为卷绕工艺和叠片工艺。其中卷绕工艺使用最为广泛，运用于所有主流的锂离子电池封装形式：圆柱、方形和软包。卷绕工艺是通过固定卷针的卷绕，将分条后的的正极极片、隔膜、负极极片按照顺序卷绕挤压成圆柱形或椭圆柱形或方形，再放在方壳或圆柱的金属外壳中，极片的大小、卷绕的圈数等参数根据电池设计容量来进行确定。卷绕型电池使用过程中，锂离子的嵌入会使得正负极片均会有膨胀。卷绕拐角处内外层内应力不一致，会造成电池极片会发生波浪状变形，进而导致电池的界面变差，电流分布不均，加速电池内部结构变形等问题。
3、为了克服上述卷绕工艺问题，叠片线路孕育而生。叠片工艺是将正负极片裁成需求尺寸的大小，随后将正极片、隔膜、负极片叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联成电池模组。电池叠片在循环往复使用中，虽然也会膨胀，但总体来说，每层膨胀力相近，因此可保持界面平整。因此，叠片电池产品，具有能量密度更高、内部结构更稳定、安全性更高和寿命更长的有点。然后，叠片电池的效率较低，仅为卷绕速度的三分之一，因此一直无法完全取代卷芯工艺。同时，目前主流的“z型”叠片工艺，在大尺寸电池运用时，还存在隔膜“z型”折叠导致的褶皱问题。
4、随着市场电池产品容量越来越大，卷绕型电池的
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，在本专利技术的第一方面，提供了一种工艺简捷、生产效率高的复合电极的制备方法，包括如下步骤：
2、(1)分别将高分子聚合物与溶剂混合，制得相应的内层溶液和外层溶液，备用；
3、(2)采用电纺丝工艺，将所述内层溶液电纺丝至极片表面形成内层，制得单层极片；随后以单层极片为基底，将所述外层溶液电纺丝至其表面形成外层，得到双层复合极片，备用；
4、(3)所述双层复合极片经热辊压处理，得到复合电极。
5、本专利技术工艺不采用本领域常规的隔膜形式，而在极片基底上直接制作用于绝缘的高分子复合层，将其作为隔膜并与电极片合于一体。叠片的效率直接受“z型”隔膜路线限制，而该方式无需依赖外来隔膜进行叠片，提前将隔膜和极片粘结一体，取消了叠片过程中隔膜的“z型”路线，提升了电池的叠片效率并降低了成本。该复合电极通过双层高分子设计，有效提高了与正负极的双面粘结力，利用高分子复合层与正负极片之间的粘结力，避免了叠片后常规隔膜的张力释放造成的褶皱问题。
6、优选的，所述步骤(1)中，所述内层溶液的高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡络烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的至少一种。
7、优选的，所述步骤(1)中，所述内层溶液的浓度为7wt.％～30wt.％。
8、优选的，所述步骤(1)中，所述外层溶液的高分子聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
9、优选的，所述步骤(1)中，所述外层溶液的浓度为7wt.％～20wt.％。
10、进一步优选的，所述内层溶液的溶剂为水；所述外层溶液的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基呋喃、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
11、优选的，所述步骤(2)中，所述双层复合极片内由内层、外层形成的高分子层的总厚度为10～80μm。
12、工艺中，高分子层中外层和内层的堆积厚度比值越大，外层高分子聚合物的厚度越大，正极侧的剥离力越大；相反的，比值越小时，内层高分子聚合物的厚度越大，则负极侧剥离力越大。因此可以通过调控两种高分子层的堆积厚度比来灵活地对剥离力进行选择性控制。为控制剥离力在更合适的范围，优选的，所述步骤(2)中，所述外层和内层的堆积厚度比值为0.5～2.0。
13、优选的，所述步骤(2)中，所述电纺丝的工艺参数如下：电压为10～30kv；内层溶液的推进速率为1～5ml/min；外层溶液的推进速率为3～15ml/min；电极距离为15～30cm。
14、热辊压用于纺在极片上的内、外高分子层和极片压合在一起，同时提高高分子层的致密程度。优选的，所述步骤(3)中，所述热辊压处理的温度为60～200℃，压强为30～200mpa。
15、优选的，所述步骤(3)中，所述热辊压处理后所得复合电极的高分子层的总厚度为4～30μm。
16、在本专利技术的第二方面，提供了一种短路温度高、安全性能优异的复合电极，采用本专利技术第一方面的方法制备而成。
17、在本专利技术的第三方面，提供了一种本专利技术第二方面的复合电极的应用，具体为作为电极在制备电池中的应用。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
19、本专利技术提供了一种复合电极的制备方法，其工艺简捷、生产效率高，避免了叠片后常规隔膜的张力释放造成的褶皱问题。
20、本专利技术提供了一种复合电极，其生产成本低，短路温度高，叠片无褶皱。
21、本专利技术提供了一种复合电极的应用，用于电池制备中可有效提升电池整体的安全性能。
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1.一种复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述内层溶液的高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡络烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的至少一种；所述外层溶液的高分子聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述内层溶液的溶剂为水；所述外层溶液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基呋喃、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述内层溶液的浓度为7wt.％～30wt.％；所述外层溶液的浓度为7wt.％～20wt.％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述双层复合极片内由内层、外层形成的高分子层的总厚度为10～80μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述外层和内层的堆积厚度比值为0.5～2.0。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述电纺丝的工
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述热辊压处理的温度为60～200℃，压强为30～200Mpa；热辊压处理后所得复合电极的高分子层的总厚度为4～30μm。
9.一种复合电极，其特征在于：采用如权利要求1～8任一项所述的方法制备而成。
10.一种如权利要求9所述的复合电极的应用，其特征在于：复合电极作为电极在制备电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述内层溶液的高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡络烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的至少一种；所述外层溶液的高分子聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述内层溶液的溶剂为水；所述外层溶液的溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基呋喃、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述内层溶液的浓度为7wt.％～30wt.％；所述外层溶液的浓度为7wt.％～20wt.％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述双层复合极片内由内层、外层形成的高分子层的总...
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