锂离子电芯复合片的制备方法及锂离子电池制备方法.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010166394.3 (22)申请日 2020.03.11 (71)申请人 江西省倍特力新能源有限责任公司 地址 336000 江西省宜春市宜春经济技术 开发区春顺路999号 (72)发明人 宾建军袁卉军龙翔张国民 党海涛简爱军汪小林 (74)专利代理机构 深圳市瑞方达知识产权事务 所(普通合伙) 44314 代理人 林俭良 (51)Int.Cl. H01M 2/14(2006.01) H01M 2/16(2006.01) H01M 10/058(2010.01) H01。
2、M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种锂离子电芯复合片的制备方法及锂离 子电池制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种锂离子电芯复合片的制备 方法及锂离子电池制备方法,该锂离子电芯复合 片的制备方法包括以下步骤: S1、 制作涂布有正 极材料的正极片; S2、 制作涂布有负极材料的负 极片; S3、 提供第一隔膜和第二隔膜, 在第一隔膜 的一侧涂布热熔性材料, 在第二隔膜的两侧分别 涂布热熔性材料; S4、 将一侧涂布有热熔性材料 的第一隔膜叠放至正极片的一侧且将第一隔膜 涂布有热熔性材料的一侧与正极片相对设置, 将 两侧涂布有热熔性材料的第二隔膜叠放至正极 片的另一侧, 。
3、将负极片叠放至第二隔膜相背于正 极片的一侧, 并将第一隔膜、 正极片、 第二隔膜、 以及负极片通过热敷合形成一体结构的复合片。 由该制备方法制得的复合片, 可提高卷绕效率, 避免错位。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 111430639 A 2020.07.17 CN 111430639 A 1.一种锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤: S1、 制作涂布有正极材料的正极片; S2、 制作涂布有负极材料的负极片; S3、 提供第一隔膜和第二隔膜, 在第一隔膜的一侧涂布热熔性材料, 在第二隔膜的两侧 分别涂布所述热熔性材料; S4、 将一侧涂布有热熔性材料的第一。
4、隔膜叠放至所述正极片的一侧且将所述第一隔膜 涂布有热熔性材料的一侧与所述正极片相对设置, 将两侧涂布有所述热熔性材料的第二隔 膜叠放至所述正极片的另一侧, 将所述负极片叠放至所述第二隔膜相背于所述正极片的一 侧, 并将所述第一隔膜、 所述正极片、 所述第二隔膜、 以及所述负极片通过热敷合形成一体 结构的复合片。 2.根据权利要求1所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述步骤S1包括 以下步骤: S1.1、 将正极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得正极材料; S1.2、 将所述正极材料涂布至正极基体上; S1.3、 压制涂布有所述正极材料的正极基体, 制得所述正极片。 3.。
5、根据权利要求2所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述正极活性材 料、 导电剂和粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 13; 所述正极活性材料包括钴酸锂、 三元镍钴锰酸锂、 锰酸锂中的一种或者多种; 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯; 所述导电剂包括纳米炭黑。 4.根据权利要求1所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述步骤S2包括 以下步骤: S2.1、 将负极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得负极材料; S2.2、 将所述负极材料涂布至所述负极基体上; S2.3、 压制涂布有所述负极材料的负极基体, 制得所述负极片。 5.根据权利要求4所述的锂离子电芯复合片的。
6、制备方法, 其特征在于, 所述负极活性材 料、 导电剂和粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 13; 所述负极活性物质包括石墨、 硅碳、 钛酸锂中的一种或者多种; 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、 丁苯橡胶、 羧甲基纤维素钠中的一种或者多种; 所述导电剂包括纳米炭黑。 6.根据权利要求1所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述步骤S2中, 所述热熔性材料包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。 7.根据权利要求1所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述步骤S4包括 以下步骤: S4.1、 将所述步骤S1制得的正极片卷绕形成正极片卷, 然后将所述正极片卷放置在锂 电池的敷合制片。
7、设备的第一供料组件上, 然后将正极片拉至所述敷合组件的两个加热辊之 间; S4.2、 将一侧涂布有热熔性材料的第一隔膜卷绕形成第一隔膜卷, 然后将所述第一隔 膜卷放置在锂电池的敷合制片设备位于最外侧的第二供料组件上, 然后将第一隔膜拉至所 权利要求书 1/2 页 2 CN 111430639 A 2 述敷合组件的两个加热辊之间, 且叠放至所述第一隔膜的一侧, 且第一隔膜涂布有热熔性 材料的一侧与所述正极片相对设置; S4.3、 将两侧涂布有所述热熔性材料的第二隔膜卷绕形成第二隔膜卷, 然后将所述第 二隔膜卷放置在锂电池的敷合制片设备位于中间的第二供料组件上, 然后将第二隔膜拉至 所述敷合组件的。
8、两个加热辊之间且叠放至所述正极片的另一侧; S4.4、 将所述步骤S2制得的负极片卷绕形成负极片卷, 然后将所述负极片卷放置在锂 电池的敷合制片设备的第三供料组件上, 然后将负极片拉至所述敷合组件的两个加热辊之 间且叠放至所述第二隔膜相背于所述正极片的一侧; S4.5、 启动所述敷合组件, 通过所述加热辊转动带动所述第一隔膜、 所述正极片、 所述 第二隔膜、 以及所述负极片一并向前运动, 并通过所述加热辊加热以及向所述所述第一隔 膜、 所述正极片、 所述第二隔膜、 以及所述负极片施加压力使得所述第一隔膜上的热熔性材 料和第二隔膜上的热熔性材料使其熔融并使得所述第一隔膜、 所述正极片、 所述第二。
9、隔膜、 以及所述负极片热敷合形成一体结构的复合片; 其中, 在进行所述热敷合前, 将所述第一隔膜、 所述第二隔膜对齐。 8.根据权利要求7所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 所述步骤S4中, 所述热敷合温度为4585; 和/或, 所述热敷合时向所述复合片施加的压力为1T2T; 和/或, 所述敷合组件的加热辊上套设有防护套。 9.根据权利要求7所述的锂离子电芯复合片的制备方法, 其特征在于, 在所述步骤S4.5 中, 在启动所述敷合组件前, 还包括在所述正极片上设置正极耳; 在所述负极片上设置负极 耳。 10.一种锂离子电池制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤, 将权利要求1至9。
10、任一项所 述锂离子电芯复合片的制备方法制得的复合片卷绕形成电芯, 放入电池壳中, 然后进行注 液、 封口, 制得所述锂离子电池。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111430639 A 3 一种锂离子电芯复合片的制备方法及锂离子电池制备方法 技术领域 0001 本发明涉及锂电池, 更具体地说, 涉及一种锂离子电芯复合片的制备方法及锂离 子电池制备方法。 背景技术 0002 传统的锂电池制片方法通常将极耳焊接在极片的空箔区, 同时贴上绝缘胶纸, 并 段切成卷绕工序所需的一张一张极片, 传统的锂电池制备时, 通常需要将制片机制得的极 片以及隔膜放置在卷绕设备上, 再通过卷绕将正极片、 负极片和隔。
11、膜三者卷绕在一起, 那么 因为有正极片、 负极片和2层隔膜一起卷绕, 很容易出现错位现象, 导致品质风险; 同时人手 接触机会增加, 容易导致粉尘、 水汽等影响锂电池品质; 再者, 卷绕效率低下, 人工成本上 升。 相关技术中还存在采用叠片方式形成柱状电芯, 采用叠片方式制得的电芯, 容易产生极 片毛刺导致电池低压短路等风险, 同时也容易产生错位而发生不可预知的风险, 并且该叠 片结构生产效率低下。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题在于, 提供一种改进的锂离子电芯复合片的制备方法, 进一步提供一种改进的锂离子电池制备方法。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 构造一种。
12、锂离子电芯复合片的制备 方法, 包括以下步骤: 0005 S1、 制作涂布有正极材料的正极片; 0006 S2、 制作涂布有负极材料的负极片; 0007 S3、 提供第一隔膜和第二隔膜, 在第一隔膜的一侧涂布热熔性材料, 在第二隔膜的 两侧分别涂布所述热熔性材料; 0008 S4、 将一侧涂布有热熔性材料的第一隔膜叠放至所述正极片的一侧且将所述第一 隔膜涂布有热熔性材料的一侧与所述正极片相对设置, 将两侧涂布有所述热熔性材料的第 二隔膜叠放至所述正极片的另一侧, 将所述负极片叠放至所述第二隔膜相背于所述正极片 的一侧, 并将所述第一隔膜、 所述正极片、 所述第二隔膜、 以及所述负极片通过热敷合。
13、形成 一体结构的复合片。 0009 优选地, 所述步骤S1包括以下步骤: 0010 S1.1、 将正极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得正极材料; 0011 S1.2、 将所述正极材料涂布至正极基体上; 0012 S1.3、 压制涂布有所述正极材料的正极基体, 制得所述正极片。 0013 优选地, 所述正极活性材料、 导电剂和粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 1 3; 0014 所述正极活性材料包括钴酸锂、 三元镍钴锰酸锂、 锰酸锂中的一种或者多种; 0015 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯; 说明书 1/10 页 4 CN 111430639 A 4 0016 所述导电剂包括纳米炭。
14、黑。 0017 优选地, 所述步骤S2包括以下步骤: 0018 S2.1、 将负极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得负极材料; 0019 S2.2、 将所述负极材料涂布至所述负极基体上; 0020 S2.3、 压制涂布有所述负极材料的负极基体, 制得所述负极片。 0021 优选地, 所述负极活性材料、 导电剂和粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 1 3; 0022 所述负极活性物质包括石墨、 硅碳、 钛酸锂中的一种或者多种; 0023 所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、 丁苯橡胶、 羧甲基纤维素钠中的一种或者多种; 0024 所述导电剂包括纳米炭黑。 0025 优选地, 所述步骤S2中,。
15、 所述热熔性材料包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。 0026 优选地, 所述步骤S4包括以下步骤: 0027 S4.1、 将所述步骤S1制得的正极片卷绕形成正极片卷, 然后将所述正极片卷放置 在锂电池的敷合制片设备的第一供料组件上, 然后将正极片拉至所述敷合组件的两个加热 辊之间; 0028 S4.2、 将一侧涂布有热熔性材料的第一隔膜卷绕形成第一隔膜卷, 然后将所述第 一隔膜卷放置在锂电池的敷合制片设备位于最外侧的第二供料组件上, 然后将第一隔膜拉 至所述敷合组件的两个加热辊之间, 且叠放至所述第一隔膜的一侧, 且第一隔膜涂布有热 熔性材料的一侧与所述正极片相对设置; 0029 S4.3、 将。
16、两侧涂布有所述热熔性材料的第二隔膜卷绕形成第二隔膜卷, 然后将所 述第二隔膜卷放置在锂电池的敷合制片设备位于中间的第二供料组件上, 然后将第二隔膜 拉至所述敷合组件的两个加热辊之间且叠放至所述正极片的另一侧; 0030 S4.4、 将所述步骤S2制得的负极片卷绕形成负极片卷, 然后将所述负极片卷放置 在锂电池的敷合制片设备的第三供料组件上, 然后将负极片拉至所述敷合组件的两个加热 辊之间且叠放至所述第二隔膜相背于所述正极片的一侧; 0031 S4.5、 启动所述敷合组件, 通过所述加热辊转动带动所述第一隔膜、 所述正极片、 所述第二隔膜、 以及所述负极片一并向前运动, 并通过所述加热辊加热以及。
17、向所述所述第 一隔膜、 所述正极片、 所述第二隔膜、 以及所述负极片施加压力使得所述第一隔膜上的热熔 性材料和第二隔膜上的热熔性材料使其熔融并使得所述第一隔膜、 所述正极片、 所述第二 隔膜、 以及所述负极片热敷合形成一体结构的复合片; 0032 其中, 在进行所述热敷合前, 将所述第一隔膜、 所述第二隔膜对齐。 0033 优选地, 所述步骤S4中, 所述热敷合温度为4585; 0034 和/或, 所述热敷合时向所述复合片施加的压力为1T2T; 0035 和/或, 所述敷合组件的加热辊上套设有防护套。 0036 优选地, 在所述步骤S4.5中, 在启动所述敷合组件前, 还包括在所述正极片上设置。
18、 正极耳; 在所述负极片上设置负极耳。 0037 本发明还构造一种锂离子电池制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤, 将权利要求 本发明所述锂离子电芯复合片的制备方法制得的复合片卷绕形成电芯, 放入电池壳中, 然 后进行注液、 封口, 制得所述锂离子电池。 实施本发明的锂离子电芯复合片的制备方法及锂 说明书 2/10 页 5 CN 111430639 A 5 离子电池制备方法, 具有以下有益效果: 该锂离子电芯复合片的制备方法, 通过第一隔膜、 正极片、 第二隔膜、 负极片热敷合形成一体结构的复合片, 可提高卷绕效率, 避免第一隔膜、 正极片、 第二隔膜、 负极片出现错位, 同时可减少人手接触。
19、进而避免粉尘和水汽的影响, 实 现最大限度的提供锂电池的品质, 并且可以省去模切工艺, 进而可减小毛刺产生, 从而避免 电池出现低压断裂的风险。 附图说明 0038 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明, 附图中: 0039 图1是制备本发明锂离子电池的电芯复合片的敷合制片设备的立体结构示意图; 0040 图2是图1所示用于锂离子电池的敷合制片设备制得的复合片的结构分解示意图; 0041 图3是图2所示复合片的剖视图; 0042 图4是本发明锂离子电池的锂离子电芯复合片制备方法的工艺流程图。 具体实施方式 0043 为了对本发明的技术特征、 目的和效果有更加清楚的理解, 现对照附图详细说。
20、明 本发明的具体实施方式。 0044 图1示出了本发明用于锂电池的敷合制片设备的一些优选实施例。 该用于锂电池 的敷合制片设备可用于将第一隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 以及负极片100c热敷 合形成一体结构的复合片100, 进而可便于卷绕设备卷绕, 可提高卷绕效率, 避免第一隔膜、 正极片、 第二隔膜、 负极片出现错位, 同时可减少人手接触进而避免粉尘和水汽的影响, 实 现最大限度的提高锂电池的品质。 0045 如图1所示, 该用于锂电池的敷合制片设备可包括安装架10、 第一供料组件20、 两 组第二供料组件30、 第三供料组件40以及热敷合组件50。 该安装架10可用。
21、于供该第一供料 组件20、 两组第二供料组件30、 第三供料组件40以及热敷合组件50安装。 该第一供料组件20 可设置于该安装架10上, 其可用于供应正极片100a, 该两组第二供料组件30可设置在该安 装架10上, 且其可位于该第一供料组件20的两侧, 其可用于向该正极片100a两侧分别供应 第一隔膜100a和第二隔膜100b。 该第三供料组件40可设置在该安装架10上, 其可与该第一 供料组件20并排设置, 其可向该第二隔膜100d相背于正极片100a的一侧供应负极片100c。 该热敷合组件50可设置在该安装架10上, 且位于该供料方向方向上, 其可将依次重叠的第 一隔膜100b、 正极。
22、片100a、 第二隔膜100以及负极片100c热敷合形成一体结构, 进而可制得 复合片100, 以便于卷绕。 0046 进一步地, 在一些实施例中, 该安装架10可包括安装板, 该安装板可平放置一些平 台上或者垂直放置于一些平台上, 当然, 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该安装架10可 不限于包括安装板。 该安装板可以为钢板, 可以理解地, 在一些实施例中, 该安装板可不限 于钢板。 0047 进一步地, 在一些实施例中, 该第一供料组件20可包括第一供料辊21。 该第一供料 辊21可沿垂直于该安装板的方向设置于该安装板上。 该第一供料辊21可以为固定辊, 其可 供该正极片卷放置。 使用。
23、时, 该正极片卷可套设于该第一供料辊21上。 0048 进一步地, 在一些实施例中, 每组该第二供料组件30可包括第二供料辊31。 该第二 说明书 3/10 页 6 CN 111430639 A 6 供料辊31可设置于该正极片的一侧, 具体地, 该两组第二供料组件30的第二供料辊31可位 于该正极片100a的两侧, 其可沿垂直于该安装板的方向设置于该安装板上, 其可为固定辊, 其可分别供该第一隔膜卷和第二隔膜卷放置。 0049 进一步地, 在一些实施例中, 该第三供料组件40可包括第三供料辊41。 该第三供料 辊41可设置于该第二隔膜100d相背于该正极片100a的一侧, 其可沿垂直于该安装板。
24、的方向 设置于该安装板上, 其可为固定辊, 其可用于供该负极片卷放置。 0050 进一步地, 在一些实施例中, 该热敷合组件50可与该第一供料组件20、 第二供料组 件30、 第三供料组件40间隔设置。 该热敷合组件50可包括两个固定架51、 与该两个固定架51 对应设置的两个加热辊52以及与该两个加热辊52对应连接的驱动机构。 该两个固定架51可 设置于该安装架10上, 且其可并排且间隔设置, 其可用于供该两个加热辊52安装。 该两个加 热辊52可设置在该安装架10上, 且其可分别安装于该固定架51中, 该两个加热辊52可并排 且间隔设置, 其可用于对依次叠放的第一隔膜100b、 正极片10。
25、0a、 第二隔膜100d、 负极片 100c进行加热, 使得其通过热敷合形成一体结构的复合片100。 在一些实施例中, 该两个加 热辊52之间的间隔可与第一隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 负极片100c的厚度之和 相适配, 进而可将该第一隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 负极片100c压铸形成一体 结构。 该驱动机构可以为两个, 其可与该两个加热辊52对应连接, 以分别带动该两个加热辊 52转动。 通过热敷合形成复合片100, 可以省去模切工艺, 进而可减小毛刺产生, 从而避免电 池出现低压断裂的风险。 0051 进一步地, 在一些实施例中, 该固定架。
26、51可第一固定板511、 设置在第一固定板511 两侧的第二固定板512。 其中一个第二固定板512可通过螺钉固定于该安装架10上。 该两个 第二固定板512上分别设置有轴孔5121, 该轴孔5121可供该加热辊52安装, 以便于该加热辊 52转动。 0052 进一步地, 在一些实施例中, 该加热辊52可在通电状态下产生热量, 进而可对第一 隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 负极片100c进行加热, 使其敷合为一体结构, 形成复 合片100。 在一些实施例中, 该加热辊52可包括辊体以及设置在该辊体中的感应线圈。 该辊 体可采用金属材质制成, 具体地, 其可采用磁性金属材质。
27、制成。 该感应线圈可设置在该辊体 中, 其可通过导线与外部电源连接, 其可在通电状态下产生高频的交变磁场使得该辊体形 成主动发热, 进而产生热量。 当然, 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该加热辊52不限于包 括感应线圈。 在一些实施例中, 该加热辊52还可包括套设于该辊体外围的防护套, 该防护套 可为软性材质制成, 具体地, 该防护套可以为硅胶套, 其不仅可以起到保温作用, 而且还可 以避免复合片100受损。 在一些实施例中, 该辊体的外径可以为400-800mm。 0053 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该加热辊52可包括辊体以及发热体; 该辊体可 呈柱状, 且其内侧可为中空结构。
28、。 该发热体可设置于该辊体中, 其可以在通电状态下发热, 并将热量传递给辊体。 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该发热体不限于设置于该加热辊 52的内侧, 其可设置于该加热辊52的外围。 在一些实施例中, 该发热体可以为发热丝或者发 热片。 0054 进一步地, 在一些实施例中, 该用于锂电池的敷合制片设备还可包括第一传料组 件60; 该第一传料组件60可设置在该第一供料组件20和该热敷合组件50之间, 其可用于将 正极片100a传送至热敷合组件50。 在一些实施例中, 该第一传料组件60可包括多个第一传 说明书 4/10 页 7 CN 111430639 A 7 料辊61, 该多个第一传。
29、料辊61可错开设置于该第一供料组件20和该热敷合组件50之间。 在 一些实施例中, 该第一传料组件60可包括五个第一传料辊61, 该五个第一传料辊61中, 其中 两个沿垂直于供料方向两个并排且间隔设置, 另外三个第一传料辊61沿供料方向间隔设 置。 该正极片100a先经过沿垂直于供料方向设置的两个第一传料辊61, 再依次经过沿供料 方向间隔设置的三个第一传料辊61, 然后进入该两个加热辊52之间。 该多个第一传料辊61 可相互配合将该第一供料组件20的正极片100a传送至热敷合组件50。 0055 进一步地, 在一些实施例中, 该第一传料组件60还可包括第一张紧轮62, 该第一张 紧轮62位于。
30、该第一供料辊21与该热敷合组件50之间, 具体地, 其设置在沿垂直于供料方向 设置的两个第一传料辊61靠近于热敷合组件50的一侧, 该第一张紧轮62可以与该第一传料 辊61配合拉伸该正极片100a, 进而便于该正极片100a的传递, 且可避免该正极片100a出现 折弯, 从而可便于热敷合的进行。 0056 进一步地, 在一些实施例中, 该用于锂电池的敷合制片设备还可包括第二传料组 件70; 该第二传料组件70可以为两组, 其与该两组第一供料组件20对应设置。 该第二传料组 件70可设置于该第二供料组件30和该热敷合组件50之间, 其可用于将该第二供料组件30上 的隔膜传送至该热敷合组件50。 。
31、在一些实施例中, 该第二传料组件70可包括多个第二传料 辊71, 该多个第二传料辊71可错开设置在该第二供料组件30和该热敷合组件50之间。 具体 地, 在一些实施例中, 该第二传料辊71可以为四个, 该四个第二传料辊71中, 其中两个第二 传料辊71沿垂直于供料方向两个并排且间隔设置, 另外两个第二传料辊71沿供料方向间隔 设置。 该隔膜可先经过沿垂直于供料方向设置的两个第二传料辊71, 再依次经过沿供料方 向间隔设置的两个第二传料辊71, 然后进入该两个加热辊52之间, 位于正极片100a的两侧。 该多个第二传料辊71可相互配合将该第二供料组件30的隔膜传送至热敷合组件50, 具体 地, 。
32、两组第二传料组件70可分别将第一隔膜100b和第二隔膜100d传递至该正极片100a的两 侧。 0057 进一步地, 在一些实施例中, 该第二传料组件70还可包括第二张紧轮72, 该第二张 紧轮72位于该第二供料辊23与该热敷合组件50之间, 具体地, 其设置在沿垂直于供料方向 设置的两个第二传料辊71靠近于热敷合组件50的一侧, 该第二张紧轮72可以与该第二传料 辊71配合拉伸该隔膜, 进而便于该隔膜的传递, 且可避免该隔膜出现折弯, 从而可便于热敷 合的进行。 0058 进一步地, 在一些实施例中, 该用于锂电池的敷合制片设备还可包括第三传料组 件80; 该第三传料组件80可位于其中一组第。
33、二传料组件70的一侧, 且其可设置于该第二供 料组件30和该热敷合组件50之间, 其可用于将负极片100c传送至热敷合组件50。 进一步地, 在一些实施例中, 该第三传料组件80可包括多个第三传料辊81, 该多个第三传料辊81可错 开设置于该第三供料组件40和该热敷合组件50之间。 该多个第三传料辊81可包括五个第三 传料辊81, 该五个第三传料辊81中, 其中两个沿垂直于供料方向两个并排且间隔设置, 另外 三个第三传料辊81沿供料方向间隔设置。 该负极片100c先经过沿垂直于供料方向设置的两 个第三传料辊81, 再依次经过沿供料方向间隔设置的三个第三传料辊81, 然后进入该两个 加热辊52之。
34、间。 该多个第三传料辊81可相互配合将该第三供料组件40的负极片100c传送至 热敷合组件50。 0059 进一步地, 在一些实施例中, 该第三传料组件80还可包括第三张紧轮82, 该第三张 说明书 5/10 页 8 CN 111430639 A 8 紧轮82位于该第三供料辊41与该热敷合组件50之间, 具体地, 其设置在沿垂直于供料方向 设置的两个第三传料辊81靠近于热敷合组件50的一侧, 该第三张紧轮82可以与该第三传料 辊81配合拉伸该负极片100c, 进而便于该负极片100c的传递, 且可避免该负极片100c出现 折弯, 从而可便于热敷合的进行。 0060 进一步地, 在一些实施例中,。
35、 该用于锂电池的敷合制片设备还可包括极耳制备组 件; 该极耳制备组件可设置在该安装架10上, 其可以为两组, 其与该正极片100a和负极片 100b对应设置。 具体地, 该两组极耳制备组件其中一组位于该第一供料组件10和该热敷合 组件50之间, 以在该正极片100a上的空箔区设置正极耳110; 其中另一组位于该第三供料组 件40和该热敷合组件50之间, 以在负极片100b的空箔区设置负极耳120。 具体地, 在一些实 施例中, 该极耳制备组件可以为超声波焊接装置或者激光焊接装置。 可以理解地, 在其他一 些实施例中, 该极耳制备组件不限于设置在该第一供料组件10和该热敷合组件50之间或者 该第。
36、三供料组件40和该热敷合组件50之间, 在其他一些实施例中, 该极耳制备组件也可以 省去。 0061 进一步地, 在一些实施例中, 该用于锂电池的敷合制片设备还可包括切割组件, 该 切割组件可设置在该热热敷合组件与该第一供料组件20相背设置的一侧, 其可对制得的复 合片100进行切割, 以将其切割成合适尺寸的复合片, 满足每一锂电池电芯卷绕的需要。 可 以理解地, 在其他一些实施例中, 该切割组件也可以省去。 0062 图2至图3示出了采用本发明的锂离子电池的敷合制片设备制得锂离子电池的一 些优选实施例。 该锂离子电池可广泛应用于3C数码、 智能穿戴、 电动汽车、 医疗、 军事等各种 领域, 。
37、具有结构简单、 组装方便、 组装效率高的优点。 0063 进一步地, 在一些实施例中, 该锂离子电池可包括电池壳、 电芯以及电解液。 该电 池壳内侧可形成收容腔, 其可用于收容电芯; 该电芯可设置在该电池壳中, 其可用于产生电 能。 该电解液可填充于该电池壳中。 在一些实施例中, 该锂离子电池可呈柱状, 其直径3- 20mm, 厚度30-80mm, 其可形成12540、 10540、 16540电池。 当然, 可以理解地, 在其他一些实施 例中, 该锂离子电池的形状以及尺寸不限于上文记载的形状以及尺寸, 该锂离子电池也可 制成手机数码用的锂离子电池、 方形聚合物锂离子电池等。 0064 进一步。
38、地, 在一些实施例中, 该电池壳可呈柱状。 可以理解地, 在其他一些实施例 中, 该电池壳的形状不限于柱状, 其可以为长方体状或者其他形状。 该电池壳的内径可与该 卷芯的外径相适配。 该电池壳可以为金属壳, 具体的, 该外壳可以为钢壳。 在一些实施例中, 该电池壳可包括上盖和与该上盖配合的下盖。 该上盖可包括第一盖体以及第一开口。 该第 一盖体为中空结构, 其内侧可形成容置腔。 该第一开口可设置于该第一盖体一端, 其可与该 容置腔连通, 其可用于供该电芯组件装入。 该下盖可包括第二盖体以及第二开口。 该第二盖 体为中空结构, 其内侧可形成容置腔。 该第二盖体的尺寸可略大于该第一盖体的尺寸, 其。
39、可 从该第一盖体的第一开口沿该第一盖体方向套设于该第一盖体的外围。 该第二开口可设置 于该第二盖体一端, 其可与该容置腔连通, 其可用于供第一盖体装入。 0065 如图2及图3所示, 进一步地, 在一些实施例中, 该电芯可包括复合片100, 该复合片 100可通过置于卷绕设备上卷绕形成。 该复合片100可包括依次层叠设置的第一隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 负极片100c; 该第一隔膜100b、 正极片100a、 第二隔膜100d、 负 极片100c依次层叠设置并通过在本发明的敷合制片设备上进行热敷合形成一体结构, 进而 说明书 6/10 页 9 CN 111430639。
40、 A 9 形成该复合片100。 在热敷合过程中, 热敷合的温度可以控制在4585, 热敷合时, 该加热 辊52向该复合片100施加的压力可以为1T2T。 该电芯通过采用该复合片100进行卷绕, 可 提高卷绕效率, 避免第一隔膜、 正极片、 第二隔膜、 负极片出现错位, 同时可减少人手接触进 而避免粉尘和水汽的影响, 实现最大限度的提高锂电池的品质。 进一步地, 在一些实施例 中, 该复合片100的宽度可以为2350mm, 其宽度可以小于或者等于该电池壳内侧收容腔的 高度。 通过热敷合形成复合片100, 可以省去模切工艺, 进而可减小毛刺产生, 从而避免电池 出现低压断裂的风险。 0066 进一。
41、步地, 在一些实施例中, 该正极片100a可包括正极基体以及涂覆在正极基体 上的正极材料。 该正极基体可以为铝质箔材的集流体, 且其可呈长条形片状。 该正极材料可 均匀地涂覆于该正极基体上。 在一些实施例中。 该正极材料可包括正极活性材料、 导电剂以 及粘结剂。 其中, 该正极活性材料、 导电剂以及粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 1 3。 该正极活性材料、 导电剂以及粘结剂可通过混合形成该正极材料。 其中, 该正极活性材料 可包括钴酸锂、 三元镍钴锰酸锂、 锰酸锂中的一种或者多种; 该粘结剂可包括聚偏氟乙烯 (PVDF); 该导电剂可包括纳米炭黑。 进一步地, 在一些实施例中, 该正。
42、极片100a的宽度可以 为3300mm, 在一些实施例中, 可以选择的, 该正极片100a的宽度为310mm。 0067 进一步地, 在一些实施例中, 该负极片100c可包括负极基体以及涂覆在该负极基 体上的负极材料。 该负极基体可以为铜质箔材的集流体, 且其也可呈长条片状。 该负极材料 可均匀地涂覆于该负极基体上。 在一些实施例中, 该负极材料可包括负极活性材料、 导电剂 与粘结剂。 其中, 负极活性材料、 导电剂和粘结剂的重量份数分别为9498、 13、 13。 该 负极活性材料、 导电剂以及粘结剂可通过混合形成负极材料。 其中, 该负极活性材料可以为 石墨、 硅碳、 钛酸锂中的一种或者多。
43、种; 粘结剂可包括聚偏氟乙烯(PVDF)、 丁苯橡胶(SBR)、 羧甲基纤维素钠(CMC)中的一种或者多种; 该导电剂可以为纳米炭黑。 进一步地, 在一些实 施例中, 该负极片100c的宽度可以为3300mm, 在一些实施例中, 可以选择的, 该负极片 100c的宽度为310mm。 0068 进一步地, 在一些实施例中, 该电芯的两端还可分别设置正极耳110和负极耳120。 该正极耳110可在该正极片100a热敷合之前, 通过超声波焊接或者激光焊接设置在该正极 片100a上, 且位于该正极片100a的空箔区。 该正极耳110可以为铝质金属带。 该负极耳120可 在该该负极片100b热敷合之前,。
44、 通过超声波焊接或者激光焊接设置在该负极片100c上, 且 位于该负极片100c的空箔区, 该负极耳120可以为铜质金属带。 该正极片100a和该负极片 100b热敷合后, 该正极耳110和该负极耳120可位于相对设置的两侧, 从而可使得卷绕形成 的电芯的正极耳110和负极耳120分别位于两端。 0069 进一步地, 在一些实施例中, 该第一隔膜100b可设置在该正极片100a的一侧, 位于 该复合片100的最上层。 该第一隔膜100b的一侧涂覆有热熔性材料。 该热熔性材料可涂覆在 该第一隔膜100b与该正极片100a相对设置的一侧。 该热熔性材料可以为热熔胶, 其可在加 热状态下融化, 将该。
45、第一隔膜100b和正极片100a快速粘接。 具体地, 在一些实施例中, 该热 熔性材料可以为聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)。 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该热 熔性材料不限于聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)。 0070 进一步地, 在一些实施例中, 该第二隔膜100b可设置在该正极片100a和负极片 100c之间, 其两侧均涂覆有热熔性材料, 该热熔性材料可在加热状态下融化, 将该第二隔膜 说明书 7/10 页 10 CN 111430639 A 10 100b分别与该正极片100a和负极片1000c快速粘接。 具体地, 在一些实施例中, 该热熔性材 料可以为聚偏氟乙烯六。
46、氟丙烯(PVDF-HFP)。 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该热熔性材 料不限于聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)。 在一些实施例中, 该第一隔膜100b和该第二隔 膜100d可对齐设置, 进而可便于热敷合的进行, 以及使得制备出的复合片100更为美观。 0071 图4示出了采用发明用于锂电池的敷合制片设备制备锂离子电芯复合片的制备方 法的一些优选实施例。 该锂离子电芯复合片的制备方法包括以下步骤: 0072 S1、 制作涂布有正极材料的正极片。 在一些实施例中, 该S1步骤可包括以下步骤: 0073 S1.1、 将正极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得正极材料; 具体地, 。
47、将重量 份数分别为9498的正极活性材料、 重量份数为13的导电剂、 重量份数13的粘结剂加 入搅拌机的搅拌桶中, 启动搅拌机搅拌至正极活性材料、 导电剂、 以及粘结剂混合均匀得到 正极浆料, 其中, 正极活性材料为钴酸锂, 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该正极活性材 料可不限于钴酸锂, 其可以为三元镍钴锰酸锂; 或者锰酸锂; 或者钴酸锂、 三元镍钴锰酸锂、 锰酸锂的组合物。 其中, 粘结剂可以为聚偏氟乙烯。 导电剂可以为纳米炭黑。 0074 S1.2、 将正极材料涂布至正极基体上; 具体地, 选用宽度为310mm的铝质箔材的 集流体作为正极基体, 并在该正极基体上且位于靠近其一侧的边缘。
48、处留设空箔区, 然后将 正极材料均匀地涂覆在正极基体上且位于该空箔区的外侧。 0075 S1.3、 压制涂布有正极材料的正极基体, 制得正极片。 具体地, 采用对辊机均匀压 制该涂布有正极片的正极基体, 从而得到正极片。 0076 S2、 制作涂布有负极材料的负极片。 在一些实施例中, 该S2步骤包括以下步骤: 0077 S2.1、 将负极活性材料、 导电剂与粘结剂混合均匀, 制得负极材料; 具体地, 将重量 份数分别为9498、 13、 13的负极活性材料、 导电剂与粘结剂加入搅拌机的搅拌桶中, 启动搅拌机搅拌至混合均匀得到负极浆料。 其中, 该负极活性材料可以为石墨。 可以理解 地, 在其。
49、他一些实施例中, 该负极活性材料可不限于石墨, 其可以为硅碳或者钛酸锂, 或者 三者的组合物。 该粘结剂可以为聚偏氟乙烯, 可以理解地, 在其他一些实施例中, 该粘结剂 不限于聚偏氟乙烯, 其可以为丁苯橡胶或者羧甲基纤维素钠或者三者的组合物; 该导电剂 可以为纳米炭黑。 0078 S2.2、 将负极材料涂布至负极基体上; 具体地, 选用宽度为310mm的铜质箔材的 集流体作为负极基体, 并在该负极基体上且位于靠近其一侧的边缘处留设空箔区, 然后将 负极材料涂布于负极基体上且位于该空箔区外侧。 0079 S2.3、 压制涂布有负极材料的负极基体, 制得负极片。 具体地, 采用对辊机均匀压 制该涂。
50、布有负极片的负极基体, 从而得到负极片。 0080 S3、 提供第一隔膜和第二隔膜, 在第一隔膜的一侧涂布热熔性材料, 在第二隔膜的 两侧分别涂布热熔性材料。 其中, 该热熔性材料可以为热熔胶, 其可在加热状态下, 将第一 隔膜与正极片快速粘接, 将第二隔膜与正极片和负极片快速粘接, 从而使得该第一隔膜、 正 极片、 第二隔膜、 负极片可热敷合形成一体结构。 具体地, 在一些实施例中, 该热熔性材料可 以为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。 0081 S4、 将一侧涂布有热熔性材料的第一隔膜叠放至正极片的一侧且将第一隔膜涂布 有热熔性材料的一侧与正极片相对设置, 将两侧涂布有热熔性材料的第二隔膜叠放。
- 内容关键字: 锂离子 复合 制备 方法 锂离子电池
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