电极片制备方法、制备装置及高功率软包锂离子电池与流程

专利2026-07-26  13


本发明涉及锂离子电池,尤其是涉及电极片制备方法、制备装置及高功率软包锂离子电池。


背景技术:

1、近年来,新型干法电极制造技术兴起,采用无溶剂法制备出电极膜以后再与集流体黏合在一起形成电极,这种方法环境友好,且不需要蒸发溶剂,大大降低成本,且干法电极在制作过程不使用溶剂,黏结剂以纤维状态或片状存在,不影响活性材料颗粒间的内部接触,电极的导电性好、容量高、倍率性能好。

2、然而,目前干法电极膜基本都是直接与集流体辊压结合在一起,得到极片卷,由于干法电极膜存在厚薄不均匀的情况,通过图1可以看出,就会导致极片卷厚度不均匀的情况,在压制成型过程中,会出现延展不均匀,会出现明显凹陷、鼓凸等形变;且在一般叠片电池制作工序中,需要对极片卷进行分切和叠片,分切时铝箔或铜箔易出现毛刺等影响锂离子电池安全性能。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足,提供了电极片制备方法、制备装置及高功率软包锂离子电池,具体技术方案如下:

2、电极片制备方法,包括以下步骤:

3、按第一电极膜层、集流体、第二电极膜层的顺序放入层压机内,进行压制成型,使得所述集流体两侧的第一电极膜层以及第二电极膜层将集流体边缘处进行包覆,得到干法正极/负极电极片;

4、将干法电极膜正反面交替叠放m层得到第一电极膜层,将干法电极膜正反面交替叠放n层得到第二电极膜层,所述集流体的尺寸不大于干法电极膜的尺寸,m≥2、n≥2,且为整数。

5、通过上述技术方案,使得位于集流体同侧的干法电极膜依次正反面放置,可以消除辊压过程中出现的电极膜厚度不均匀现象,提高电极片的安全性能,多层电极膜尺寸大于或等于集流体尺寸,在层压的过程中,第一电极膜层或第二电极膜层可以均匀的向边缘处变形延展,将集流体裁剪的边缘处包覆,消除毛刺的影响,同时电极膜正反面交替叠放可以有效的消除了电极膜只正面叠放或反面叠放过程中,因局部位置过厚或过薄导致变形延展不均匀,无法将集流体裁剪的边缘包覆的问题。

6、电极片制备装置,应用于上述记载的方法,包括:

7、固定架,所述固定架顶部设置有直线模组,所述直线模组具有可直线移动的移动块;

8、层压机,设置于所述固定架内,包括设置于所述固定架底部的层压机体以及设置于固定架顶部且远离直线模组一端的压头;

9、放置台,设置于所述固定架上且位于层压机体两侧。

10、吸料组件,所述吸料组件包括设置于所述移动块上的气缸一以及设置于气缸一伸缩端的固定柱,所述固定柱两侧均开设有气流通道,所述固定柱底部两侧均开设有与对应气流通道连通的吸附盘,所述两组气流通道之间设置有切换件,驱动所述切换件移动,控制所述切换件与气流通道连通或断开,从而控制其中一组所述吸附盘对所述电极膜进行吸取以及另一组所述吸附盘对所述电极膜进行放置。

11、作为上述技术方案的改进,所述吸附盘内开设有与其连通的多组排气孔,所述吸附盘底部端面开设有与所述排气孔一一对应连通的射流通道。

12、作为上述技术方案的改进,所述切换件包括活动设置于固定柱内部的移动筒,所述移动筒具有输送气流的空腔,所述移动筒的两端均延伸至对应的气流通道内,所述移动筒侧壁并靠近端部位置处开设有连通孔,所述固定柱内且位于中部位置处开设有移动通道,所述移动筒顶部并位于移动通道内设置有连接管,所述固定柱顶部居中处向上延伸设置有延伸筒,所述连接管顶部贯穿固定柱侧壁并延伸至延伸筒内,所述延伸筒侧壁设置有电动推杆,所述电动推杆的伸缩端与连接管可拆卸连接,所述固定柱内且位于移动通道与气流通道之间设置有连通通道,所述电动推杆推动移动筒移动,使得移动筒一端的连通孔处于气流通道内及移动筒另一端的连通孔处于连通通道内。

13、作为上述技术方案的改进,所述移动筒表面并位于连通孔两侧均镶嵌有密封环,所述移动筒周向表面并位于移动通道内设置有两侧限位环,所述限位环的直径大于连通通道的直径,所述移动通道的直径大于限位环的直径。

14、作为上述技术方案的改进,所述压头与固定架之间固定设置有气缸二,所述层压机体上端面设置有凹槽一,所述压头下端面设置有凹槽二,驱动所述压头向下移动,控制集流体上下端面电极膜边缘包覆于集流体两侧。

15、作为上述技术方案的改进,所述固定架底部设置有移动轨道,所述层压机体设置于所述移动轨道上。

16、作为上述技术方案的改进,所述层压机体上端面并位于凹槽一的一端开设有两组极耳放置槽。

17、一种电极片,按照上述记载的所述的制备方法制得。

18、高功率软包锂离子电池,包括上述记载的所述电极片。

19、综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:

20、1、位于集流体同侧的干法电极膜依次正反面放置,可以消除辊压过程中出现的电极膜厚度不均匀现象,使得电极片的上端面或下端面位于同一水平面上,不会出现明显凹陷、鼓凸等,提高了电极片的安全性能,在层压的过程中,第一电极膜层或第二电极膜层可以均匀的向边缘处变形延展,将集流体裁剪的边缘处包覆,消除毛刺的影响,同时电极膜正反面交替叠放可以有效的消除了电极膜只正面叠放或反面叠放过程中,因局部位置过厚或过薄导致变形延展不均匀,无法将集流体裁剪的边缘包覆的问题。

21、2、通过将电极膜正面朝上的放置于其中一个放置台上,所述电极膜正面朝下的放置于其中另一个放置台上,利用吸料组件,使得两组放置台上的电极膜可以交替的叠放于层压机体上,将电极膜正反面叠放可以消除辊压过程中出现的极片厚度不均匀现象,同时,在切换件的作用下,一组吸附盘对所述电极膜进行吸取以及另一组所述吸附盘对所述电极膜进行放置,这两组吸附板同时进行吸取和放置的工作,可以提高交替叠放效率。



技术特征:

1.电极片制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.电极片制备装置,应用于如权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:

3.根据权利要求2所述的电极片制备装置,其特征在于:所述吸附盘(26)内开设有与其连通的多组排气孔(25),所述吸附盘(26)底部端面开设有与所述排气孔(25)一一对应连通的射流通道(28)。

4.根据权利要求2所述的电极片制备装置,其特征在于:所述切换件包括活动设置于固定柱(21)内部的移动筒(27),所述移动筒(27)具有输送气流的空腔,所述移动筒(27)的两端均延伸至对应的气流通道(211)内,所述移动筒(27)侧壁并靠近两端端部位置处开设有连通孔(271),所述固定柱(21)内且位于中部位置处开设有移动通道(213),所述移动筒(27)顶部并位于移动通道(213)内设置有连接管(23),所述固定柱(21)顶部居中处向上延伸设置有延伸筒(22),所述连接管(23)顶部贯穿固定柱(21)侧壁并延伸至延伸筒(22)内,所述延伸筒(22)侧壁设置有电动推杆(24),所述电动推杆(24)的伸缩端与连接管(23)可拆卸连接,所述固定柱(21)内且位于移动通道(213)与气流通道(211)之间设置有连通通道(212),所述电动推杆(24)推动移动筒(27)移动,使得移动筒(27)一端的连通孔(271)处于气流通道(211)内及移动筒(27)另一端的连通孔(271)处于连通通道(212)内。

5.根据权利要求4所述的电极片制备装置,其特征在于:所述移动筒(27)表面并位于连通孔(271)两侧均镶嵌有密封环(272),所述移动筒(27)周向表面并位于移动通道(213)内设置有两侧限位环(273),所述限位环(273)的直径大于连通通道(212)的直径,所述移动通道(213)的直径大于限位环(273)的直径。

6.根据权利要求2所述的电极片制备装置,其特征在于:所述压头(41)与固定架(10)之间固定设置有气缸二(42),所述层压机体(40)上端面设置有凹槽一(401),所述压头(41)下端面设置有凹槽二(411),驱动所述压头(41)向下移动,控制集流体上下端面电极膜边缘包覆于集流体两侧。

7.根据权利要求1所述的电极片制备装置,其特征在于:所述固定架(10)底部设置有移动轨道(12),所述层压机体(40)设置于所述移动轨道(12)上。

8.根据权利要求2所述的电极片制备装置,其特征在于:所述层压机体(40)上端面并位于凹槽一(401)的一端开设有两组极耳放置槽(402)。

9.一种电极片,其特征在于,按照权利要求1所述的制备方法制得。

10.高功率软包锂离子电池,其特征在于:包括权利要求9所述的电极片。


技术总结
本发明公开了电极片制备方法、制备装置及高功率软包锂离子电池,一方面,本申请提供电极片制备方法,包括以下步骤:按第一电极膜层、集流体、第二电极膜层的顺序放入层压机内,进行压制成型,使得所述集流体两侧的第一电极膜层以及第二电极膜层将集流体边缘处进行包覆,得到干法正极/负极电极片;将干法电极膜正反面交替叠放m层得到第一电极膜层,将干法电极膜正反面交替叠放n层得到第二电极膜层,本发明通过同侧干法电极膜依次正反面放置,可以消除辊压过程中出现的极片厚度不均匀现象,经过层压成型后,第一电极膜层或第二电极膜层可以均匀的向边缘处变形延展,将集流体裁剪的边缘处包覆,消除毛刺的影响。

技术研发人员:陈现宝,马春响,董捷,卓振宇,张兵兵
受保护的技术使用者:安徽理士新能源发展有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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