CN112635844B - 一种富铝锂电芯的叠片工艺 - Google Patents

一种富铝锂电芯的叠片工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种富铝锂电芯的叠片工艺，包括以下步骤：步骤一：膈膜带的制作；步骤二：电极材料的安装；步骤三：叠片的预制作；步骤四：叠片制作；步骤五：终端处理，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题，全程采用不完全烘干的方法，逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本，然后便是在对接安装过程中，采用独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，使用更加便捷。

Description

一种富铝锂电芯的叠片工艺
技术领域
本发明涉及锂电池叠片生产技术领域，具体为一种富铝锂电芯的叠片工艺。
背景技术
锂电池，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
目前，随着电子技术的不断发展，各行各业所使用到电池的领域也是越来越多，这便使得锂电池生产行业得到了飞速的发展，由于各个厂商生产工艺的不同，目前市场上的聚合物锂电分为卷绕式(索尼、东芝为代表)、叠片式(TCL、ATL为代表)两种不同结构。
现有的叠片机及叠片原理都是逐层碟片，即，采用一张连续的隔膜，将隔膜使用叠片机进行Z形折弯，并将正极片和负极片间隔的植入在隔膜夹层内形成叠片，这种方式工作效率低下，自动化程度虽然可以提高，但是依然难以满足高效率的生产，同时在弯折过程中会有大量的边角料的剩余或者浪费，即在弯折的时候，边缘处会有凸起或者弯折多余，一方面会造成原料的浪费，影响到生产和加工的成本问题，同时在产品当中也会在后期增加用户的使用和更换维修的成本，另一方面还会造成叠片的体积影响后期封装，造成装填占用体积过大等问题，叠片增大体积的同时还会增加整体的重量，因此，无论是从经济角度还是后期使用的实际问题上来看，传统的叠片方式还是存在一定的局限性和不足。
为此我们提出一种用于锂电池的叠片方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富铝锂电芯的叠片工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种富铝锂电芯的叠片工艺，包括以下步骤：
步骤一：膈膜带的制作，将工业生产所得到的大片隔膜进行涂料涂刷操作，将隔膜产品的两面均进行绝缘材料的涂刷，并且将一整块隔膜产品进行裁剪处理，将其裁剪成一定宽度的长条状备用，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候首先是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题；
步骤二：电极材料的安装，将步骤一所得到的的条状膈膜带进行烘干操作，带烘干完成之后，在其表面的两侧分别安装上正极片和负极片，粘贴的时候沿着隔膜产品的长度进行等距离粘贴安装，然后再次将带有极片的膈膜带产品进行烘干操作；
步骤三：叠片的预制作，将步骤二中的所到的带有极片的条状隔膜产品进行裁剪操作，将其裁剪成所需要的形状，备用；
步骤四：叠片制作，将步骤三中所得到的带有正负极片的各个形状膈膜带进行叠加操作，在叠加的过程中，首先选一块膈膜带为基准带，然后依次在其上进行叠加膈膜带，带进行叠加的时候，第二个膈膜带的正极片与负极片需要一一对应，在对接安装过程中，采用一个个独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，可以有效的减少锂电池的整体重量和体积，使用更加便捷；
步骤五：终端处理，将步骤四中所得到的叠加好的叠片，放置在指定容器中，然后向两端浇灌绝缘密封液，然后再通过重物施压的方式对多层叠片进行挤压紧实操作，完成挤压操作之后将其进行再次烘干处理。
优选的，所述步骤一中的膈膜带采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜，所述步骤一中所采用的涂料为耐高温材料，并且具有一定的粘附度。
优选的，所述步骤二中的第一次烘干为不完全烘干，烘干温度为40-60°C，烘干时间控制在20-30分钟，确保烘干完成之后的膈膜带还是具有一定的湿度和粘附度。
优选的，所述步骤二中的极片安装最主要的粘附材料还是依靠步骤一中不完全烘干的涂料提供主要粘附力，并且步骤二中的第二次烘干也是为不完全烘干，其中不完全烘干的膜带面为没有粘附极片的一面，全程采用不完全烘干的方法，这样在逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本。
优选的，所述步骤二中的第二次烘干的烘干温度为30-50℃，烘干时间为15-20分钟，其中主要烘干区域为粘附有极片的位置，可以采用定点烘干技术。
优选的，所述步骤三中的裁剪操作，要确保每一块的裁剪的膜带上均带有正极片和负极片，并且每一块的膜带大小要控制在误差2毫米以内。
优选的，所述步骤四在叠加过程中所依靠的粘附力还是源自于步骤一中不完全烘干的涂刷层，步骤四中每两个极片之间的间距控制在2毫米以内，所述步骤四中叠片完成之后使用热熔技术先进行加热使得极片接触部分的涂料融化，然后进行冷却或者烘干，让两个膜带之间粘附的更加牢固。
优选的，所述步骤五中的绝缘密封液主要浇灌在叠片的两端，叠片的两侧侧视处于正常的状态，所述压紧时间以整个叠片的温度为准，即叠片的温度降至常温即可完成挤压操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该富铝锂电芯的叠片工艺，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候首先是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题，其次，全程采用不完全烘干的方法，这样在逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本，然后便是在对接安装过程中，采用一个个独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，可以有效的减少锂电池的整体重量和体积，使用更加便捷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供一种技术方案：一种富铝锂电芯的叠片工艺，包括以下步骤：步骤一：膈膜带的制作，将工业生产所得到的大片隔膜进行涂料涂刷操作，将隔膜产品的两面均进行绝缘材料的涂刷，并且将一整块隔膜产品进行裁剪处理，将其裁剪成一定宽度的长条状备用，其次，全程采用不完全烘干的方法，这样在逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候首先是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题；步骤二：电极材料的安装，将步骤一所得到的的条状膈膜带进行烘干操作，带烘干完成之后，在其表面的两侧分别安装上正极片和负极片，粘贴的时候沿着隔膜产品的长度进行等距离粘贴安装，然后再次将带有极片的膈膜带产品进行烘干操作；步骤三：叠片的预制作，将步骤二中的所到的带有极片的条状隔膜产品进行裁剪操作，将其裁剪成所需要的形状，备用；步骤四：叠片制作，将步骤三中所得到的带有正负极片的各个形状膈膜带进行叠加操作，在叠加的过程中，首先选一块膈膜带为基准带，然后依次在其上进行叠加膈膜带，带进行叠加的时候，第二个膈膜带的正极片与负极片需要一一对应，然后便是在对接安装过程中，采用一个个独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，可以有效的减少锂电池的整体重量和体积，使用更加便捷；步骤五：终端处理，将步骤四中所得到的叠加好的叠片，放置在指定容器中，然后向两端浇灌绝缘密封液，然后再通过重物施压的方式对多层叠片进行挤压紧实操作，完成挤压操作之后将其进行再次烘干处理，步骤一中的膈膜带采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜，步骤一中所采用的涂料为耐高温材料，并且具有一定的粘附度，步骤二中的第一次烘干为不完全烘干，烘干温度为40-60℃，烘干时间控制在20-30分钟，确保烘干完成之后的膈膜带还是具有一定的湿度和粘附度，步骤二中的极片安装最主要的粘附材料还是依靠步骤一中不完全烘干的涂料提供主要粘附力，并且步骤二中的第二次烘干也是为不完全烘干，其中不完全烘干的膜带面为没有粘附极片的一面，步骤二中的第二次烘干的烘干温度为30-50℃，烘干时间为15-20分钟，其中主要烘干区域为粘附有极片的位置，可以采用定点烘干技术，步骤三中的裁剪操作，要确保每一块的裁剪的膜带上均带有正极片和负极片，并且每一块的膜带大小要控制在误差2毫米以内，步骤四在叠加过程中所依靠的粘附力还是源自于步骤一中不完全烘干的涂刷层，步骤四中每两个极片之间的间距控制在2毫米以内，步骤四中叠片完成之后使用热熔技术先进行加热使得极片接触部分的涂料融化，然后进行冷却或者烘干，让两个膜带之间粘附的更加牢固，步骤五中的绝缘密封液主要浇灌在叠片的两端，叠片的两侧侧视处于正常的状态，压紧时间以整个叠片的温度为准，即叠片的温度降至常温即可完成挤压操作。
工作原理：步骤一：膈膜带的制作，将工业生产所得到的大片隔膜进行涂料涂刷操作，将隔膜产品的两面均进行绝缘材料的涂刷，并且将一整块隔膜产品进行裁剪处理，将其裁剪成一定宽度的长条状备用，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候首先是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题；步骤二：电极材料的安装，将步骤一所得到的的条状膈膜带进行烘干操作，带烘干完成之后，在其表面的两侧分别安装上正极片和负极片，粘贴的时候沿着隔膜产品的长度进行等距离粘贴安装，然后再次将带有极片的膈膜带产品进行烘干操作；步骤三：叠片的预制作，将步骤二中的所到的带有极片的条状隔膜产品进行裁剪操作，将其裁剪成所需要的形状，备用，全程采用不完全烘干的方法，这样在逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本；步骤四：叠片制作，将步骤三中所得到的带有正负极片的各个形状膈膜带进行叠加操作，在叠加的过程中，首先选一块膈膜带为基准带，然后依次在其上进行叠加膈膜带，带进行叠加的时候，第二个膈膜带的正极片与负极片需要一一对应，在对接安装过程中，采用一个个独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，可以有效的减少锂电池的整体重量和体积，使用更加便捷；步骤五：终端处理，将步骤四中所得到的叠加好的叠片，放置在指定容器中，然后向两端浇灌绝缘密封液，然后再通过重物施压的方式对多层叠片进行挤压紧实操作，完成挤压操作之后将其进行再次烘干处理。
综上所述，该富铝锂电芯的叠片工艺，首先采用一整块的整膜涂刷操作，这样在进行涂刷的时候首先是不会造成涂料的多余浪费以及涂抹不便造成涂抹不均匀的问题，其次，全程采用不完全烘干的方法，这样在逐层叠加的时候就可以利用涂料自身的粘附力进行对接粘贴，不再需要其他粘附材料的时候，更加的环保和低成本，然后便是在对接安装过程中，采用一个个独立的安装膜块，配合以浇灌密封液的方法，使得在对接处不会出现凸起或者折叠增厚的问题，大大减小了叠片的体积以及后期安装时候的占用体积，可以有效的减少锂电池的整体重量和体积，使用更加便捷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种富铝锂电芯的叠片工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：膈膜带的制作，将工业生产所得到的大片隔膜进行涂料涂刷操作，将隔膜产品的两面均进行绝缘材料的涂刷，并且将一整块隔膜产品进行裁剪处理，将其裁剪成一定宽度的长条状备用；
步骤二：电极材料的安装，将步骤一所得到的条状膈膜带进行烘干操作，待烘干完成之后，在其表面的两侧分别安装上正极片和负极片，粘贴的时候沿着隔膜产品的长度进行等距离粘贴安装，然后再次将带有极片的膈膜带产品进行烘干操作；
步骤三：叠片的预制作，将步骤二中的所到的带有极片的条状隔膜产品进行裁剪操作，将其裁剪成所需要的形状，备用；
步骤四：叠片制作，将步骤三中所得到的带有正负极片的各个形状膈膜带进行叠加操作，在叠加的过程中，首先选一块膈膜带为基准带，然后依次在其上进行叠加膈膜带，带进行叠加的时候，第二个膈膜带的正极片与负极片需要一一对应；
步骤五：终端处理，将步骤四中所得到的叠加好的叠片，放置在指定容器中，然后向两端浇灌绝缘密封液，然后再通过重物施压的方式对多层叠片进行挤压紧实操作，完成挤压操作之后将其进行再次烘干处理；
所述步骤二中的第一次烘干为不完全烘干，烘干温度为40-60℃，烘干时间控制在20-30分钟，确保烘干完成之后的膈膜带还是具有一定的湿度和粘附度；
所述步骤二中的极片安装最主要的粘附材料还是依靠步骤一中不完全烘干的涂料提供主要粘附力，并且步骤二中的第二次烘干也是为不完全烘干，其中不完全烘干的膜带面为没有粘附极片的一面；
所述步骤二中的第二次烘干的烘干温度为30-50℃，烘干时间为15-20分钟，其中主要烘干区域为粘附有极片的位置，能够采用定点烘干技术。
2.根据权利要求1所述的一种富铝锂电芯的叠片工艺，其特征在于：所述步骤一中的膈膜带采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜，所述步骤一中所采用的涂料为耐高温材料，并且具有一定的粘附度。
3.根据权利要求1所述的一种富铝锂电芯的叠片工艺，其特征在于：所述步骤三中的裁剪操作，要确保每一块的裁剪的膜带上均带有正极片和负极片，并且每一块的膜带大小要控制在误差2毫米以内。
4.根据权利要求1所述的一种富铝锂电芯的叠片工艺，其特征在于：所述步骤四在叠加过程中所依靠的粘附力还是源自于步骤一中不完全烘干的涂刷层，步骤四中每两个极片之间的间距控制在2毫米以内，所述步骤四中叠片完成之后使用热熔技术先进行加热使得极片接触部分的涂料融化，然后进行冷却或者烘干，让两个膜带之间粘附的更加牢固。
5.根据权利要求1所述的一种富铝锂电芯的叠片工艺，其特征在于：所述步骤五中的绝缘密封液主要浇灌在叠片的两端，叠片的两侧侧视处于正常的状态，压紧时间以整个叠片的温度为准，即叠片的温度降至常温即可完成挤压操作。
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