CN105720239A - 一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法，将一定数量的正负极片与涂胶隔膜整齐叠放在一起，组成极片组件，然后置于密封腔中，使用抽真空装置对密封腔抽真空，热压板对极片组件进行加热加压，使涂胶隔膜与极片进行牢固结合。本发明的优点是可以保证涂胶隔膜与极片之间没有杂质气体的存在，同时保证涂胶隔膜与极片牢固结合。

Description

一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法。
背景技术
随着国家经济转型的需要，在十二五规划期间对新能源产业的不断发展与重视，迫切需要解决限制新能源汽车的瓶颈问题——电池的能量密度和安全性问题。我们所熟知的离子电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、三元材料以及磷酸铁锂等，但由于钴资源匮乏，且毒性较大，造成钴酸锂生产成本居高不下，并对环境产生了不可逆转的影响；镍酸锂材料资源丰富在克容量的发挥与比能量方面都具有优势，但是其循环性能较差，限制了其产业化的应用；锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，但其循环性能及电化学稳定性较差，而大大限制了其产业化；磷酸铁锂材料的安全性与循环寿命都有显著的优点，但是材料自身压实密度太低，造成电池比能量不高，所以限制了整车在续航里程方面提升的空间；三元材料的成本低，相当于钴酸锂的1/4且更绿色环保，理论克容量为278mah/g，实际克容量为150-190mah/g,实际能量密度为540-684wh/kg，相比较其他几种材料提升了电池的能量密度，但是目前其安全性不够高。
锂离子电池传统的正极片、负极片与隔膜叠放在一起的方式简单、效率高，但是有其致命的缺点，比如：极片易出现死区、隔膜易卷曲等问题，会造成电池放电容量偏低，循环性能较差等问题，通过发明专利CN104205415可知发明者已经设计在隔膜表面进行涂胶的方法，以增强极片与隔膜的粘结力，但是在热压过程中因为杂质气体的存在会造成粘结力不牢固、电池自放电大、循环性能差等问题，所以本发明针对叠片电池在热压过程中涂胶隔膜与极片之间容易存在杂质气体的现象，改进涂胶隔膜与锂离子电池极片的复合方法，使用真空密封腔，增加抽真空装置，以消除杂质气体的存在现象，同时保证涂胶隔膜与极片牢固结合。
发明内容
本发明为解决现有锂离子电池正负极片与涂胶隔膜在热压过程中容易存在杂质气体的现象，提供了一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法，从而促进锂离子电池进一步推广应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法，包括如下步骤：
1）将一定数量的正负极片与涂胶隔膜整齐叠放在一起组成极片组件；
2）将极片组件置于密封腔中，采用抽真空装置对密封腔抽真空；
3）将热压板加热到设定温度后，热压板对极片组件进行加热加压，使涂胶隔膜与极片进行牢固结合。
进一步地，步骤1）中，所述涂胶隔膜位于正极片与负极片之间，涂胶隔膜凃胶的一面黏贴于正极片表面。
进一步地，步骤2）中，对密封腔抽真空分为两步，第一步对密封腔抽气，将其压强将至-0.05Mpa～0.1Mpa时，启动加热装置对密封腔进行干燥，第二步是在到达干燥设定时间后，继续抽真空至-5～-0.05Mpa。
优选地，所述正负极片长度均为1-100cm，宽度均为1-80cm。
优选地，所述涂胶隔膜的长度为1-105cm，宽度为1-85cm。
优选地，所述抽真空装置的抽气速率为0-100m3/min。
优选地，所述热压板的设定温度为25-120℃。
优选地，所述热压板的压力范围为0-10Mpa。
由以上技术方案可知，本发明可以保证涂胶隔膜与极片之间没有杂质气体的存在，同时保证涂胶隔膜与极片牢固结合。
附图说明
图1为本发明真空热压方法中使用到的热压设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
如图1所示，热压设备包括一个用于放置极片组件1的密封腔2，该密封腔内设置有热压板3，热压板的设定温度范围为25-120℃，热压板的压力范围为0-10Mpa。所示密封腔2通过抽气管路连接有抽真空装置4，该抽真空装置的抽气速率为0-100m3/min。所述极片组件1由一定数量的正负极片与涂胶隔膜整齐叠放在一起组成，所述涂胶隔膜5位于正极片6与负极片7之间，涂胶隔膜凃胶的一面黏贴于正极片表面。所述正负极片长度均为1-100cm，宽度均为1-80cm，所述涂胶隔膜的长度为1-105cm，宽度为1-85cm。
实施例1
本发明真空热压方法：将12片正极片、12片负极片与13片涂胶隔膜整齐叠放在一起，组成极片组件，然后置于密封腔内部，开启抽真空装置对密封腔抽真空，抽真空速率为20m3/s，再通过热压板对极片组件进行热压粘结，加压压力为3Mpa，加热温度为75℃，最后将极片组件取出，即完成整个涂胶隔膜复合正负极片的工艺流程。
实施例2
本发明真空热压方法：将22片正极片、22片负极片与23片涂胶隔膜整齐叠放在一起，组成极片组件，然后置于密封腔内部，开启抽真空装置对密封腔抽真空，抽真空速率为20m3/s，再通过热压板对极片组件进行热压粘结，加压压力为3Mpa，加热温度为75℃，最后将极片组件取出，即完成整个涂胶隔膜复合正负极片的工艺流程。
实施例3
本发明真空热压方法：将33片正极片、33片负极片与34片涂胶隔膜整齐叠放在一起，组成极片组件，然后置于密封腔内部，开启抽真空装置对密封腔抽真空，抽真空速率为20m3/s，再通过热压板对极片组件进行热压粘结，加压压力为5Mpa，加热温度为80℃，最后将极片组件取出，即完成整个涂胶隔膜复合正负极片的工艺流程。
本发明对密封腔抽真空可以分为两步，第一步对密封腔抽气，将其压强将至-0.05Mpa～0.1Mpa时，启动加热装置对密封腔进行干燥，第二步是在到达干燥设定时间后，继续抽真空至-5～-0.05Mpa。这样操作的目的是为了对极片组件在热压之前进行干燥处理，避免在热压时水分蒸发造成粘结力不牢固的问题。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型涂胶隔膜复合锂离子电池极片的真空热压方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将一定数量的正负极片与涂胶隔膜整齐叠放在一起组成极片组件；
2）将极片组件置于密封腔中，采用抽真空装置对密封腔抽真空；
3）将热压板加热到设定温度后，热压板对极片组件进行加热加压，使涂胶隔膜与极片进行牢固结合。
2.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，步骤1）中，所述涂胶隔膜位于正极片与负极片之间，涂胶隔膜凃胶的一面黏贴于正极片表面。
3.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，步骤2）中，对密封腔抽真空分为两步，第一步对密封腔抽气，将其压强将至-0.05Mpa～0.1Mpa时，启动加热装置对密封腔进行干燥，第二步是在到达干燥设定时间后，继续抽真空至-5～-0.05Mpa。
4.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，所述正负极片长度均为1-100cm，宽度均为1-80cm。
5.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，所述涂胶隔膜的长度为1-105cm，宽度为1-85cm。
6.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，所述抽真空装置的抽气速率为0-100m3/min。
7.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，所述热压板的设定温度为25-120℃。
8.根据权利要求1所述的真空热压方法，其特征在于，所述热压板的压力范围为0-10Mpa。
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