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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,具体涉及一种无集流体电池的制备方法及无集流体电池。
技术介绍
1、近年来,随着移动电子设备的广泛普及,移动电源的可变形性及穿戴柔韧性对锂离子电池的可变形性提出了更高要求。锂离子电池通常包括多个集流体电芯单元,多个集流体电芯单元的设计能够提高锂离子电池的容量,为了提高锂离子电池的柔性,连接相邻两个集流体电芯单元的连接部通常被设计为柔性结构。然而,由于集流体电芯单元通常为刚性结构,所以每个集流体电芯单元无法变形,导致锂离子电池整体的可变形性较小。
技术实现思路
1、本申请提供一种无集流体电池的制备方法及无集流体电池,能够提高锂离子电池的整体可变形性能。
2、第一方面,本申请还提供了一种无集流体电池的制备方法,所述方法包括:
3、配置正极干粉浆料、负极干粉浆料以及固态电解质干粉浆料;
4、通过热压机将所述正极干粉浆料进行热压,得到正极极片,并将第一金属片材连接在所述正极极片的端部作为正极极耳;
5、通过热压机将所述负极干粉浆料进行热压,得到负极极片,并将第二金属片材连接在所述负极极片的端部作为负极极耳;
6、通过热压机将所述固态电解质干粉浆料进行热压,得到固态电解质薄膜;
7、将所述正极极片、所述固态电解质薄膜、所述负极极片依次叠放后进行混合热压,得到混合热压后的电池带;
8、将所述电池带按照预设结构进行变形,得到至少一个电芯单元;
9、基于所述至少一个电芯单元制备无集流体电池
10、可选地,所述将第一金属片材连接在所述正极极片的端部作为正极极耳,包括:
11、在对所述正极干粉浆料进行热压的过程中,将第一金属片材插入所述正极极片的端部进行同步热压,以将所述第一金属片材与所述正极极片热压为一体,得到正极极耳;
12、所述将第二金属片材连接在所述负极极片的端部作为负极极耳,包括:
13、在对所述负极干粉浆料进行热压的过程中,将第二金属片材插入所述负极极片的端部进行同步热压,以将所述第二金属片材与所述负极极片热压为一体,得到负极极耳。
14、可选地,所述正极干粉浆料的配置方式包括:
15、将正极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的正极干粉浆料;
16、所述负极干粉浆料的配置方式包括:
17、将负极活性材料、第二粘结剂和第二导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的负极干粉浆料;
18、所述固态电解质干粉浆料的配置方式包括:
19、将固态电解质、第三粘结剂进行干法混料,得到均匀分散体系的固态电解质干粉浆料。
20、可选地,所述正极活性材料、所述第一粘结剂、所述第一导电剂的成分占比分别为95%~98%、2%~4%、0.5%~2%;
21、所述负极活性材料、所述第二粘结剂、所述第二导电剂的成分占比分别为90%~95%、3%~6%、1%~4%;
22、所述固态电解质、所述第三粘结剂的成分占比分别为90%~95%、5%~10%。
23、可选地,所述负极活性材料包括人造石墨、天然石墨、硅基负极中的至少一种;
24、所述正极活性材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、三元中的至少一种;
25、所述第一粘结剂、所述第二粘结剂、所述第三粘结剂为聚四氟乙烯ptfe和/或聚偏氟乙烯pvdf;
26、所述第一导电剂、所述第二导电剂为碳纳米管和/或导电炭黑;
27、所述固态电解质为氧化物固态电解质,所述氧化物固态电解质包括磷酸锂铝钛latp、锂镧锆氧llzo、钛酸镧锂llto、llgp中的至少一种。
28、可选地,所述将正极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的正极干粉浆料,包括:
29、将正极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂放入高剪切混合器中,并采用阶梯升速法提高所述高剪切混合器中剪切混合装置的转速,以将所述正极活性材料、所述第一粘结剂和所述第一导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的正极干粉浆料。
30、可选地,所述采用阶梯升速法提高所述高剪切混合器中剪切混合装置的转速,包括:
31、每隔20min~40min,将所述高剪切混合器中剪切混合装置的转速提升1000rpm~2000rpm,直至所述剪切混合装置的转速提升到预设转速。
32、可选地,所述预设转速为9000rpm~11000rpm。
33、可选地,所述通过热压机将所述正极干粉浆料进行热压,得到正极极片,包括:
34、采用立式加热压延机将所述正极干粉浆料经加热压延形成具有自支撑作用的正极极片状薄膜,并将所述正极极片状薄膜裁切形成预设形状,将得到正极极片;
35、所述通过热压机将所述负极干粉浆料进行热压,得到负极极片,包括:
36、采用立式加热压延机将所述负极干粉浆料经加热压延形成具有自支撑作用的负极极片状薄膜,并将所述负极极片状薄膜裁切形成所述预设形状,得到负极极片;
37、所述通过热压机将所述固态电解质干粉浆料进行热压,得到固态电解质薄膜,包括:
38、采用立式加热压延机将所述固态电解质干粉浆料经加热压延形成具有自支撑作用的固态电解质片状薄膜,并将所述固态电解质片状薄膜裁切形成所述预设形状,得到固态电解质薄膜。
39、可选地,所述立式加热压延机在对所述正极干粉浆料、所述负极干粉浆料、所述固态电解质干粉浆料进行加热压延的过程中,热压温度为40℃~80℃,压辊转速为0.5m/min~5m/min,热压压力为2000psi~6000psi。
40、可选地,在将所述正极极片、所述固态电解质薄膜、所述负极极片进行混合热压的过程中,混合热压的温度为100℃~200℃,热压辊转速为3m/min~5m/min,混合热压压力为2000psi~6000psi。
41、可选地,所述预设结构为卷绕结构;
42、所述将所述电池带按照预设结构进行变形,得到至少一个电芯单元,包括:
43、获取所述无集流体电池包括的电芯单元的数量n;
44、通过卷绕机上的n个卷绕单元,将所述电池带卷绕为串联的n个卷绕结构的电芯单元。
45、第二方面,本申请提供了一种无集流体电池,所述无集流体电池通过第一方面任一项所述的无集流体电池的制备方法制备而成,所述无集流体电池包括:
46、至少一个电芯单元,所述电芯单元包括由电池带形成的预设结构,所述电池带包括依次层叠压合设置的正极极片、固态电解质薄膜和负极极片,所述正极极片、所述固态电解质薄膜与所述负极极片均为柔性可变形片状结构,位于端部的所述电芯单元的正极极片末端、负极极片末端分别连接有正极极耳、负极极耳。
47、可选地,各个所述电芯单元通过串联的方式连接,所述预设结构为卷绕结构。
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【技术保护点】
1.一种无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述将第一金属片材连接在所述正极极片的端部作为正极极耳,包括:
3.根据权利要求1所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述正极干粉浆料的配置方式包括:
4.根据权利要求3所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述正极活性材料、所述第一粘结剂、所述第一导电剂的成分占比分别为95%~98%、2%~4%、0.5%~2%;
5.根据权利要求3所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述将正极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的正极干粉浆料,包括:
6.根据权利要求5所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述采用阶梯升速法提高所述高剪切混合器中剪切混合装置的转速,包括:
7.根据权利要求1所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述通过热压机将所述正极干粉浆料进行热压,得到正极极片,包括:
8.根据权利要求7所述的无集流体电池的制备方法,其特征
9.根据权利要求1至8任一项所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述预设结构为卷绕结构;
10.一种无集流体电池,其特征在于,所述无集流体电池通过权利要求1至9中任一项所述的无集流体电池的制备方法制备而成;
...【技术特征摘要】
1.一种无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述将第一金属片材连接在所述正极极片的端部作为正极极耳,包括:
3.根据权利要求1所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述正极干粉浆料的配置方式包括:
4.根据权利要求3所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述正极活性材料、所述第一粘结剂、所述第一导电剂的成分占比分别为95%~98%、2%~4%、0.5%~2%;
5.根据权利要求3所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所述将正极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂进行干法混料,得到均匀分散体系的正极干粉浆料,包括:
6.根据权利要求5所述的无集流体电池的制备方法,其特征在于,所...
【专利技术属性】
技术研发人员:付登林,赵宇,李孟元,王志豪,龙璐璐,黄连红,
申请(专利权)人:重庆市紫建新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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