CN109301161A - 涂覆有电解质膜的锂离子电池极片及其收卷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片及其收卷方法，涉及全固态锂离子电池技术领域。上述涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的电解质膜上覆盖有隔离膜，以防止收卷后锂离子电池极片之间形成粘连，该隔离膜将涂覆电解质的锂离子电池极片隔开，进而有效缓解了现有锂离子电池极片生产过程中，涂覆电解质膜后锂离子电池极片表面具有很强的粘性，不利于后续的加工生产的问题。同时本发明涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法技术方案简单，在收卷的操作过程中不需要复杂的设备和工艺，有利于涂覆电解质膜的锂离子电池极片批量生产，进而有助于全固态电池规模化生产。

Description

涂覆有电解质膜的锂离子电池极片及其收卷方法
技术领域
本发明涉及全固态锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片及其收卷方法。
背景技术
全固态锂电池是针对液态电解质锂离子电池安全性能差的问题提出来的新型锂离子电池体系之一。全固态锂电池是目前既能满足可充放电的能量密度要求，同时又兼顾安全性、循环寿命、服役寿命等性能的新型电池技术。全固态锂离子电池作为一种新技术，其相关材料、设备和制造工艺需要进一步完善。
用于全固态锂电池的电解质主要包括有聚合物电解质、硫化物电解质、氧化物电解质和有机无机复合电解质等几种。其中，硫化物电解质在空气中不稳定、成膜时需要加压，不利于规模化生产，氧化物电解质烧结温度在1000℃左右，生产工艺复杂，不利于规模化生产。因此，目前聚合物电解质、有机无机复合电解质最容量实现大规模化生产，被广泛应用于全固态锂电池的生产。
但是聚合物电解质和有机无机复合电解质也有一定的缺点，就是在涂覆电池极片后表面具有很强的粘性，极片之间极易粘连，非常不利于后续的加工生产。因此，研究开发出一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，以防止收卷后极片之间的粘连，变得十分必要和迫切。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，所述锂离子电池极片的电解质膜上覆盖有隔离膜，进而有效缓解了现有锂离子电池极片生产过程中，涂覆电解质膜后锂离子电池极片表面具有很强的粘性，极片之间极易粘连，不利于后续的加工生产的问题。
本发明的第二目的在于提供一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，该方法技术方案简单，在收卷的操作过程中不需要复杂的设备和工艺，有利于涂覆电解质膜的锂离子电池极片批量生产，进而有助于全固态电池规模化生产。
本发明提供的一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，所述锂离子电池极片的电解质膜上覆盖有隔离膜，以防止收卷后锂离子电池极片之间形成粘连。
进一步的，所述电池极片为磷酸铁锂正极极片、三元正极极片或钴酸锂正极极片中的一种。
进一步的，所述电解质膜为聚合物电解质膜或有机无机复合电解质膜。
进一步的，所述隔离膜为离型膜；
优选的，所述隔离膜的厚度为0.01～0.1mm，离型力为5～10G。
更进一步的，所述隔离膜为透明PET双面涂硅离型膜。
本发明提供的一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，所述收卷方法包括以下步骤：
首先将涂覆有电解质膜的锂离子电池极片挂放于极片收卷轴上，涂覆有电解质膜的一侧朝上，随后将隔离膜通过隔离膜放卷轴放出，贴附于锂离子电池极片的电解质膜上，然后隔离膜放卷轴和极片收卷轴两者以相对的方向转动进行收卷，得到电解质膜上覆盖有隔离膜的锂离子电池极片。
进一步的，所述极片收卷轴由同步电机带动控制收卷的速度；所述隔离膜放卷轴在极片收卷轴的拉力下放卷。
进一步的，所述隔离膜放卷轴上设置有三角支架，用于支撑隔离膜放卷轴。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，所述锂离子电池极片的电解质膜上覆盖有隔离膜，以防止收卷后锂离子电池极片之间形成粘连。本发明使用隔离膜将涂覆电解质的锂离子电池极片隔开，有效避免了涂覆电解质膜的锂离子电池极片粘连，进而缓解了现有锂离子电池极片生产过程中，涂覆电解质膜后锂离子电池极片表面具有很强的粘性，极片之间极易粘连，不利于后续的加工生产的问题。
本发明提供的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，所述收卷方法首先将涂覆有电解质膜的锂离子电池极片挂放于极片收卷轴上，涂覆有电解质膜的一侧朝上，随后将隔离膜通过隔离膜放卷轴放出，贴附于锂离子电池极片的电解质膜上，然后隔离膜放卷轴和极片收卷轴两者以相对的方向转动进行收卷，得到电解质膜上覆盖有隔离膜的锂离子电池极片。本发明涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法技术方案简单，在收卷的操作过程中不需要复杂的设备和工艺，有利于涂覆电解质膜的锂离子电池极片批量生产，进而有助于全固态电池规模化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法示意图；
图3为本发明实施例2提供的带有三角支架的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法示意图。
图标：1-锂离子电池极片；11-电解质膜；12-隔离膜；2-极片收卷轴；3-隔离膜放卷轴；4-三角支架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了有助于更清楚的理解本发明，现通过具体的实施例对本发明进行详细的介绍。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
如图1所示，根据本发明的一个方面，一种涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1，所述锂离子电池极片1的电解质膜11上覆盖有隔离膜12，以防止收卷后锂离子电池极片1之间形成粘连。
本发明提供的涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1，所述锂离子电池极片1的电解质膜11上覆盖有隔离膜12，以防止收卷后锂离子电池极片1之间形成粘连。本发明使用隔离膜12将涂覆电解质的锂离子电池极片1隔开，有效避免了涂覆电解质膜11的锂离子电池极片1粘连，进而缓解了现有锂离子电池极片1生产过程中，涂覆电解质膜11后锂离子电池极片1表面具有很强的粘性，极片之间极易粘连，不利于后续的加工生产的问题。
在本发明的一种优选实施方式中，所述锂离子电池极片1为磷酸铁锂正极极片、三元正极极片或钴酸锂正极极片中的一种。
在本发明的一种优选实施方式中，所述电解质膜11为聚合物电解质膜或有机无机复合电解质膜。
优选的，所述聚合物电解质为PEO、PAN、PMMA、PVC、PVDF中的一种。上述聚合物电解质为能够传递锂离子的聚合物，上述的该固态聚合物电解质以外的高分子材料不仅包括与该固态聚合物电解质不同的固态聚合物电解质，还包括聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳纶、聚芳醚、聚酯，同时也包括它们的共聚物、共混物，同时在这些聚合物中也可以添加合适的无机填料。
优选的，所述有机无机复合电解质为PEO、PAN、PMMA、PVC、PVDF中的一种与锂盐、无机填料的混合。
在本发明的一种优选实施方式中，所述隔离膜12为离型膜；
作为一种优选的实施方式，上述隔离膜12为离型膜。所述离型膜又称剥离膜或分离膜，是指薄膜表面能有区分的薄膜，离型膜与本申请锂离子电池极片1的电解质膜11结合后在有限的条件下接触不具有粘性，或轻微的粘性。
优选的，所述隔离膜12的厚度为0.01～0.1mm，离型力为5～10G。
在本发明优选实施方案中，上述隔离膜12的厚度典型但典型但非限制性的为：0.01mm、0.02mm、0.04mm、0.06mm、0.08mm和0.1mm。
在本发明优选实施方案中，上述隔离膜12的离型力典型但典型但非限制性的为：5G、6G、7G、8G、9G和10G。
在上述优选实施方式中，所述隔离膜12为透明PET双面涂硅离型膜。
作为一种优选的实施方式，上述隔离膜12为透明PET双面涂硅离型膜。该离型膜就是在透明PET薄膜的两面均涂上一层硅油，以降低PET薄膜表面的附着力，使得离型膜具有很好的吸附性和贴合性。
实施例2
如图2所示，根据本发明的一个方面，一种涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1的收卷方法，所述收卷方法包括以下步骤：
首先将涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1挂放于极片收卷轴2上，涂覆有电解质膜11的一侧朝上，随后将隔离膜12通过隔离膜放卷轴3放出，贴附于锂离子电池极片1的电解质膜11上，然后隔离膜放卷轴3和极片收卷轴2两者以相对的方向转动进行收卷，得到电解质膜11上覆盖有隔离膜12的锂离子电池极片1。
本发明提供的涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1的收卷方法，所述收卷方法首先将涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1挂放于极片收卷轴2上，涂覆有电解质膜11的一侧朝上，随后将隔离膜12通过隔离膜放卷轴3放出，贴附于锂离子电池极片1的电解质膜11上，然后隔离膜放卷轴3和极片收卷轴2两者以相对的方向转动进行收卷，得到电解质膜11上覆盖有隔离膜12的锂离子电池极片1。本发明涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1的收卷方法技术方案简单，在收卷的操作过程中不需要复杂的设备和工艺，有利于涂覆电解质膜11的锂离子电池极片1批量生产，进而有助于全固态电池规模化生产。
在本发明的一种优选实施方式中，所述极片收卷轴2由同步电机带动控制收卷的速度；所述隔离膜放卷轴3在极片收卷轴2的拉力下放卷。
作为一种优选的实施方式，上述极片收卷轴2由同步电机带动控制收卷的速度，同步电机上的转子带动极片收卷轴2转动，并控制收卷速度；所述隔离膜放卷轴3在极片收卷轴2的拉力下放卷，锂离子电池极片1上的电解质膜11与隔离膜12贴附成为一体，隔离膜12有效避免了涂覆电解质膜11的锂离子电池极片1粘连的问题。
如图3所示，在本发明的另一种优选实施方式中，所述隔离膜放卷轴3上设置有三角支架4，用于支撑隔离膜放卷轴3。
综上所述，本发明提供的涂覆有电解质膜11的锂离子电池极片1的电解质膜11上覆盖有隔离膜12，以防止收卷后锂离子电池极片1之间形成粘连。本发明使用隔离膜12将涂覆电解质的锂离子电池极片1隔开，有效避免了涂覆电解质膜11的锂离子电池极片1粘连，进而缓解了现有锂离子电池极片1生产过程中，涂覆电解质膜11后锂离子电池极片1表面具有很强的粘性，极片之间极易粘连，不利于后续的加工生产的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，其特征在于，所述锂离子电池极片(1)的电解质膜(11)上覆盖有隔离膜(12)，以防止收卷后锂离子电池极片(1)之间形成粘连。
2.根据权利要求1所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，其特征在于，所述锂离子电池极片(1)为磷酸铁锂正极极片、三元正极极片或钴酸锂正极极片中的一种。
3.根据权利要求1所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，其特征在于，所述电解质膜(11)为聚合物电解质膜或有机无机复合电解质膜。
4.根据权利要求1所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，其特征在于，所述隔离膜(12)为离型膜；
优选的，所述隔离膜(12)的厚度为0.01～0.1mm，离型力为5～10G。
5.根据权利要求4所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片，其特征在于，所述隔离膜(12)为透明PET双面涂硅离型膜。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，其特征在于，所述收卷方法包括以下步骤：
首先将涂覆有电解质膜(11)的锂离子电池极片(1)挂放于极片收卷轴(2)上，涂覆有电解质膜(11)的一侧朝上，随后将隔离膜(12)通过隔离膜放卷轴(3)放出，贴附于锂离子电池极片的电解质膜(11)上，然后隔离膜放卷轴(3)和极片收卷轴(2)两者以相对的方向转动进行收卷，得到电解质膜(11)上覆盖有隔离膜(12)的锂离子电池极片(1)。
7.根据权利要求6所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，其特征在于，所述极片收卷轴(2)由同步电机带动控制收卷的速度；所述隔离膜放卷轴(3)在极片收卷轴的拉力下放卷。
8.根据权利要求6所述的涂覆有电解质膜的锂离子电池极片的收卷方法，其特征在于，所述隔离膜放卷轴(3)上设置有三角支架(4)，用于支撑隔离膜放卷轴(3)。
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