System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 干法电池正极片制备方法、装置、正极片和二次电池制造方法及图纸_技高网

干法电池正极片制备方法、装置、正极片和二次电池制造方法及图纸

技术编号:41230774 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:46
本发明专利技术属于电池制造技术领域,公开了一种干法电池正极片制备方法、装置、正极片和二次电池,其中,方法包括:将正极活性物质和粘结剂A进行混合,经过压制裁切,形成第一膜片;将导电剂、补锂剂与粘结剂B进行混合,经过压制裁切,形成第二膜片;将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠到集流体的一侧或两侧,形成第二堆叠体;将所述第二堆叠体进行热压形成所述正极片。本发明专利技术能够增强正极片的均匀度和一致性,增强整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池制造,特别是涉及到一种干法电池正极片制备方法、装置、正极片和二次电池


技术介绍

1、干法电极工艺特点是工艺过程简单、电极更厚、无溶剂化。电极制造过程没有溶剂参与的固液两相悬浮液混合,湿涂层的干燥过程,工艺更简单,更具有灵活性。这种独特干法成型工艺不使用任何溶剂,是一种环境友好的绿色工艺,并节省了材料、时间和人工等生产成本。现有技术中,干法电极生产时则无需使用有毒的有机溶剂,直接将正负极材料、导电剂与粘结剂混合,得到纤维化的混合物,然后挤压或喷涂在铜铝箔上,制成极片。但是此种制造方法,虽然无需使用有毒的有机溶剂但干法电极成膜的均匀度和一致性更难控制,且电动汽车电池的电极比超级电容器的电极更大更厚,根据此种制造方法,保证生产过程中的均匀度和一致性的难度更高,导致电池dcr高、首次效率低和循环寿命差的问题。

2、因此,如何通过提升法电极成膜的均匀度和一致性,解决电池dcr高、首次效率低和循环寿命差问题,是非常迫切的和紧急的。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种干法电池正极片制备方法、装置、正极片和二次电池,旨在解决如何通过提升法电极成膜的均匀度和一致性,解决电池dcr高、首次效率低和循环寿命差的技术问题。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术第一方面提出一种干法电池正极片制备方法,包括以下步骤:

3、将正极活性物质和粘结剂a进行混合,经过压制裁切,形成第一膜片;

4、将补锂剂、导电剂与粘结剂b进行混合,经过压制裁切,形成第二膜片;

5、将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠到集流体的一侧或两侧,形成第二堆叠体;

6、将所述第二堆叠体进行热压形成所述正极片。

7、进一步地,所述将正极活性物质和粘结剂a进行混合,经过压制裁切,形成第一膜片的步骤包括:

8、将所述正极活性物质和所述粘结剂a进行混合,形成第一混合物;

9、将所述第一混合物经过辊压压制成指定厚度的第一薄膜;

10、将所述第一薄膜裁切成第一指定尺寸,形成所述第一膜片。

11、进一步地,所述将补锂剂、导电剂与粘结剂b进行混合,经过压制裁切,形成第二膜片的步骤包括:

12、将所述导电剂、补锂剂与所述粘结剂b进行混合,形成第二混合物;

13、将所述第二混合物经过辊压压制成指定厚度的第二薄膜;

14、将所述第二薄膜裁切成第二指定尺寸,形成所述第二膜片。

15、进一步地,所述将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠到集流体的一侧或两侧,形成第二堆叠体的步骤包括:

16、将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠形成第一堆叠体;

17、将所述第一堆叠体中为第二膜片的一侧与所述集流体的一侧或两侧进行贴合堆叠,形成所述第二堆叠体。

18、进一步地,所述正极活性物质包括磷酸铁锂、复合镍钴锰氧化物、锰酸锂或磷酸锰铁锂中的其中一种或两种以上。

19、进一步地,所述补锂剂包括氧化镍锂、氧化铁锂、氧化锰锂、氧化钴锂或氧化铼锂中的其中一种或两种以上。

20、进一步地,所述导电剂包括导电石墨、导电炭、石墨纤维、碳纳米管或石墨烯中的其中一种或两种以上。

21、进一步地,所述第一膜片中包含的所述正极活性物质与所述粘结剂a的质量百分比为85%~98%:2%~15%。

22、进一步地,所述补锂剂、所述导电剂与所述粘结剂b的质量百分比为0%~10%:45%~80%:20%~45%。

23、进一步地,所述正极活性物质、所述导电剂、粘结剂与所述补锂剂的质量百分比为75%~98%:1%~10%:1%~10%:0~5%,其中,所述粘结剂包括粘结剂a和粘结剂b。

24、进一步地,所述第一膜片的厚度为1um-10um。

25、进一步地,所述第二膜片的厚度为1um-10um。

26、进一步地,所述集流体的厚度为6-20um。

27、本申请的第二方面还提出一种正极片,通过上述中任意一项所述的干法电池正极片制备方法制得。

28、本申请的第三方面还提出一种干法电池正极片制备装置,用于实现对上述正极片的制造,包括:

29、第一牵引机构,所述第一牵引机构的输入端设置有第一挤出机构,用于将所述正极活性物质和所述粘结剂a混合并挤出第一混合物,且所述第一牵引机构朝向所述第一牵引机构的牵引前进方向上依次设置有第一辊压机构、第一裁切机构,用于依次对第一混合物进行辊压和裁切,制成所述第一膜片;

30、第二牵引机构,所述第二牵引机构的输入端设置有第二挤出机构,用于将所述导电剂、所述粘结剂b和所述补锂剂混合并挤出第二混合物,且所述第二牵引机构朝向所述第二牵引机构的牵引前进方向上依次设置有第二辊压机构、第二裁切机构和第二传送机构,用于依次对挤出的第二混合物进行辊压和裁切,制成所述第二膜片;

31、第三牵引机构,所述第三牵引机构的输入端设置有上料区,且所述第三牵引机构朝向牵引前进方向上设置有第三裁切机构,用于对箔材进行裁切,形成所述集流体;

32、所述第一牵引机构、所述第二牵引机构和所述第三牵引机构的输出端分别对应设置有第一传送机构、第二传送机构和第三传送机构,所述第一传送机构、第二传送机构和第三传送机构用于分别对所述第一膜片、第二膜片和集流体进行传送,且所述第一传送机构、所述第二传送机构和所述第三传送机构的传送方向上对应设置有伺服运动机构,用于按照指定顺序转移所述第一传送机构上的第一膜片和所述第二传送机构上传送的第二膜片到所述第三传送机构上的所述集流体上,形成所述第二堆叠体;

33、热压机构,所述热压机构设置在所述第三传送机构的传送路径上,用于对第三传送机构上的所述第二堆叠体进行热压成型,形成所述正极片。

34、本申请的第四方面提出一种二次电池,包括上述的正极片,还包括:负极片,所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜,所述隔膜呈z字形设置。

35、有益效果:

36、本申请通过分层制备正极材料涂料层膜片,即由第一膜片、第二膜片与集流体(箔材)叠片热压成正极片;本申请通过将正极片分解成多层进行复合,每一层成膜的均匀度和一致性更好进行控制,同时极片上的正极活性物质、导电剂和粘结剂的分布更加均匀有序,此方法能够使正极干法粘结性能得到提升,循环和阻抗得到有效的改善。

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【技术保护点】

1.一种干法电池正极片制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将正极活性物质和粘结剂A进行混合,经过压制裁切,形成第一膜片的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将补锂剂、导电剂与粘结剂B进行混合,经过压制裁切,形成第二膜片的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠到集流体的一侧或两侧,形成第二堆叠体的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述正极活性物质包括磷酸铁锂、复合镍钴锰氧化物、锰酸锂或磷酸锰铁锂中的其中一种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述补锂剂包括氧化镍锂、氧化铁锂、氧化锰锂、氧化钴锂或氧化铼锂中的其中一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述第一膜片中包含的所述正极活性物质与所述粘结剂A的质量百分比为85%~98%:2%~15%。

8.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述补锂剂、所述导电剂与所述粘结剂B的质量百分比为0%~10%:45%~80%:20%~45%。

9.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述正极活性物质、所述导电剂、粘结剂与所述补锂剂的质量百分比为75%~98%:1%~10%:1%~10%:0~5%;其中,所述粘结剂包括粘结剂A和粘结剂B。

10.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述第一膜片的厚度为1um-10um。

11.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述第二膜片的厚度为1um-10um。

12.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述集流体的厚度为6-20um。

13.一种正极片,其特征在于,通过权利要求1-12中任意一项所述的干法电池正极片制备方法制得。

14.一种干法电池正极片制备装置,用于实现对权利要求13所述的正极片的制造,其特征在于,包括:

15.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求13所述的正极片,还包括:负极片,所述正极片和所述负极片之间设置有隔膜,所述隔膜呈z字形设置。

...

【技术特征摘要】

1.一种干法电池正极片制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将正极活性物质和粘结剂a进行混合,经过压制裁切,形成第一膜片的步骤包括:

3.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将补锂剂、导电剂与粘结剂b进行混合,经过压制裁切,形成第二膜片的步骤包括:

4.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述将所述第一膜片与所述第二膜片交替堆叠到集流体的一侧或两侧,形成第二堆叠体的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述正极活性物质包括磷酸铁锂、复合镍钴锰氧化物、锰酸锂或磷酸锰铁锂中的其中一种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述补锂剂包括氧化镍锂、氧化铁锂、氧化锰锂、氧化钴锂或氧化铼锂中的其中一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的干法电池正极片制备方法,其特征在于,所述第一膜片中包含的所述正极活性物质与所述粘结剂a的质量百分比为85%~98%:2%~15%。

8.根据权利要求1所述的干法电池正极...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈相董少海
申请(专利权)人:孚能科技赣州股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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