CN112795321B

CN112795321B - 一种实现极耳槽位用胶纸、极片的制备方法、极片及锂离子电池

Info

Publication number: CN112795321B
Application number: CN202011625063.8A
Authority: CN
Inventors: 王润发; 张文广; 纪荣进; 郑明清; 陈杰; 王威; 李载波; 杨山
Original assignee: Zhejiang Liwei Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Liwei Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112795321A

Abstract

本发明提供了一种实现极耳槽位用胶纸，包括：胶纸层和粘结层，所述胶纸层包括CPP、OPP、BOPP、PE、PET、PVC、MOPP中的至少一种，所述粘结层涂覆于所述胶纸层，包括丙烯酸酯类、不饱和烯类、不饱和醛类、不饱和氨类高聚物中的至少一种；其中，所述胶纸的粘性为0.05～0.5N/mm。相比于现有技术，本发明提供的胶纸，在加热前为软性状态，具有较低的粘接强度，但可满足灵活贴附于集流体上，加热后硬度增加，粘性大大降低，再通过过辊的包角弯曲力作用，使其更易与集流体分离，并从集流体上脱落，实现极耳槽位的设置。

Description

一种实现极耳槽位用胶纸、极片的制备方法、极片及锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种实现极耳槽位用胶纸、极片的制备方法、极片及锂离子电池。

背景技术

在电池极片的生产过程中，无论是正极片还是负极片,都会在极片上预留一段未涂覆活性物质的空白区域作为极耳槽,用于点焊极耳。而目前预留极耳槽的方法主要是采用激光清洗制备极耳槽：先在极片上涂覆好活性物质，然后再采用激光清洗方法清除一部分活性物质以得到极耳槽。但此种方法激光清洗工序繁杂，操作成本较高。

此外，中国专利申请(CN105470447A)公开了一种锂离子电池极片的制备方法，包括以下步骤：在箔材的极耳焊接区贴上发泡胶纸，所述发泡胶纸的胶质中含有发泡剂；对箔材进行涂布，使活性物质将箔材及发泡胶纸完全覆盖；将涂布完成后的箔材送入烘箱中进行分段烘烤，所述烘箱包括若干节烘箱，其中最后一节烘箱为高品烘箱，高品烘箱的品度最高且高千发泡胶纸中发泡剂的发泡品度；箔材离开烘箱后，用毛刷将经高品烘烤而降粘卷仙的发泡胶纸扣除，使极耳位区域露出空箔；对极片进行烘烤、棍压、分切和极耳焊接，完成极片的制作。此种方法采用在高品下可以发泡失粘的发泡胶纸贴附在极片的极耳焊接区域，胶层中增加的发泡剂对粘接剂的亲合力远大于箔材对粘接剂的亲合力，从而防止馅材粘胶。但发泡胶工艺成本高昂，无法广泛应用于目前极片的生产制备。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种实现极耳槽位用胶纸，将本发明的胶纸应用于极片的制备中，可以有效去除活性物质，得到极耳槽位，且本发明的胶纸价格低廉，工艺加工难度低，更加适用于目前的工业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种实现极耳槽位用胶纸，包括：

胶纸层，包括CPP、OPP、BOPP、PE、PET、PVC、MOPP中的至少一种，

粘结层，涂覆于所述胶纸层，包括丙烯酸酯类、不饱和烯类、不饱和醛类、不饱和氨类高聚物中的至少一种；

其中，所述胶纸的粘性为0.05～0.5N/mm。

优选的，所述胶纸的厚度为8～50μm。

优选的，所述胶纸受热固化温度为80～150℃。

优选的，所述胶纸受热固化的时间为1～5min。

优选的，所述胶纸受热固化后的硬度为D68～D88。

本发明的目的之二在于，提供一种极片的制备方法，包括以下步骤：

S1、在集流体上贴极耳槽位用胶纸，所述极耳槽位用胶纸为上述任一项所述的胶纸；

S2、将活性物质涂覆于所述集流体，并覆盖所述极耳槽位用胶纸，得到预极片；

S3、烘干所述预极片，过辊，所述极耳槽位用胶纸经过过辊时与所述集流体分离并脱落，得到具有极耳槽位的极片，完成极片的制备。

优选的，步骤S3中，于80～150℃下烘干所述预极片。

优选的，所述极耳槽位用胶纸的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯类、不饱和烯、醛、氨类高聚物中的至少一种与溶剂混合搅拌，得到粘结层浆料；

将所述粘结层浆料涂覆于所述胶纸层，并于60～80℃下烘干，得到极耳槽位用胶纸。

本发明的目的之三在于，提供一种由上述任一项所述的极片的制备方法得到的极片。

本发明的目的之四在于，提供一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片制成的电芯，所述正极片和/或所述负极片为上述所述的极片。

本发明的有益效果在于：

1)本发明提供了一种实现极耳槽位用胶纸，包括：胶纸层和粘结层，所述胶纸层包括CPP、OPP、BOPP、PE、PET、PVC、MOPP中的至少一种，所述粘结层涂覆于所述胶纸层，包括丙烯酸酯类、不饱和烯类、不饱和醛类、不饱和氨类高聚物中的至少一种；其中，所述胶纸的粘性为0.05～0.5N/mm。相比于现有技术，本发明提供的胶纸，在加热前为软性状态，具有较低的粘接强度，但可满足灵活贴附于集流体上，加热后硬度增加，粘性大大降低，再通过过辊的包角弯曲力作用，使其更易与集流体分离，并从集流体上脱落，实现极耳槽位的设置。

2)本发明的胶纸价格低廉，工艺加工难度低，清除活性物质的效果优异，且不存在粘结层残留的情况。对比于常规采用的激光清洗法，采用本发明特制的胶纸不仅降低了生产成本，且大大降低了工艺的加工难度，更加适用于目前的工业化生产。此外，如果是采用现有的胶纸进行贴胶，胶纸与集流体脱离存在极大困难，且往往是采用毛刷等工具进行辅助刷除脱落，不仅增加了胶纸去除时间，还容易产生刷除残留的问题。

附图说明

图1为本发明胶纸的结构示意图。

图2为本发明胶纸的主视图。

图3为本发明极片制备方法的结构流程图。

图中：1-胶纸；11-胶纸层；12-粘结层；2-极片；21-集流体；22-活性物质； 23-极耳槽位。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

实施例1

如图1～2所示，一种实现极耳槽位23用胶纸，包括胶纸层11和粘结层12；胶纸层11，包括CPP、OPP、BOPP、PE、PET、PVC、MOPP中的至少一种；粘结层12涂覆于所述胶纸层11，包括丙烯酸酯类、不饱和烯类、不饱和醛类、不饱和氨类高聚物中的至少一种；其中，胶纸1的粘性为0.05～0.5N/mm。在该粘性下，胶纸1受热固化，硬度增加，既不会因粘性过大而难以与集流体21 分离，也不会因粘性过小在涂覆活性物质22前无法与集流体21粘接紧密，造成活性物质22的涂覆困难，满足了当达到一定的固化温度后，胶纸1变硬，再使用过辊的包角弯曲力使得该胶纸1脱落，进而实现极耳槽位23的设置。

进一步地，胶纸1的厚度为8～50μm。在该厚度下的胶纸1既不会因为厚度过厚而导致胶纸1位置过于凸出进而影响活性物质22的涂覆，也不会因厚度过小无法承受活性物质22带来的压力而导致胶纸1脱离困难的问题，同时厚度过小在实际生产工艺难度较大，并不利于工业上的生产使用。

进一步地，胶纸1受热固化温度为80～150℃。在胶纸1受热固化过程中，液态的活性物质22同样会受热在集流体21表面固化，但活性物质22受热后粘结力增强，则其与集流体21更好的结合在一起，同样的，活性物质22受热后也会更加紧密粘结在胶纸1上。但是因本发明的胶纸1在该固化温度下胶纸1 固化变硬，其与集流体21的粘结力度大大下降，则对于胶纸1位置而言，胶纸 1与集流体21的粘性大大下降，但胶纸1与其上的活性物质22粘结增强。如此，在将极片2过辊时，因受包角弯曲力的作用，胶纸1及其上覆盖的活性物质22 因胶纸1变硬，胶纸1与集流体21之间的孔隙厚度增加，使得胶纸1及其上活性物质22更加突出于极片2上，则弯曲力的作用一方面将胶纸1上覆盖的活性物质22与四周连接的活性物质22分离，另一方面作用力下压胶纸1，但因胶纸1 的粘性已大大降低，作用力反弹使得胶纸1从集流体21上脱落，得到了一部分空白未涂覆的集流体21，实现了极耳槽位23的设置。但应注意的是，应控制好胶纸1固化的温度和时间，防止活性物质22中的粘结剂上浮，进而对活性物质22中的粘结剂的分布和性能产生明显影响，导致极片2在过辊之后出现掉料、漏箔或压辊异常的情形。优选的，胶纸1受热固化的时间为1～5min。胶纸1受热固化后的硬度为D68～D88。

实施例2

如图3所示，一种极片的制备方法，包括以下步骤：

S1、在集流体21上贴极耳槽位用胶纸1，极耳槽位用胶纸1为实施例1所述的胶纸1；对于贴胶纸1的大小可根据极耳槽位23的面积进行裁剪设置，在实际的生产中，可根据极片2中极耳的设置位置，间隔贴附胶纸1，达到批量制作极耳槽位23的目的，相比于常规的激光清洗，不仅节约了极片2制备时间，且对于极耳槽位23的面积把控更加精准，以更大程度的增加活性物质22的涂覆面积，提供能量密度；

S2、将活性物质22涂覆于集流体21，并覆盖极耳槽位用胶纸1，得到预极片2；

S3、于80～150℃下烘干预极片2，烘干时间为1～5min，过辊，极耳槽位用胶纸1经过过辊时，因包角弯曲力的作用与集流体21分离并脱落，得到具有极耳槽位23的极片2；

S4、极片2再次经过辊压分条后，在极耳槽位23位置焊接极耳，完成极片2的制备。

进一步地，极耳槽位用胶纸1的制备方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯类、不饱和烯、醛、氨类高聚物中的至少一种与溶剂混合搅拌，得到粘结层浆料；该溶剂可为甲苯、乙苯、甲醇、乙醇中的至少一种；

将粘结层浆料均匀涂覆于胶纸层11，并于60～80℃下烘干，得到极耳槽位用胶纸1。得到极耳槽位用胶纸1后，根据极耳槽位23的面积大小进行切片，然后将切片好的胶纸1贴于集流体21上进行极片2的后续制备。

实施例3

一种由实施例2所述的极片的制备方法得到的极片2。该极片2可为正极片和/或负极片。当该极片2为正极片时，集流体21可采用铝箔，胶纸1贴附于铝箔上；当该极片2为负极片时，集流体21可采用铜箔，胶纸1贴附于铜箔上。正极活性物质及负极活性物质参考现有的锂离子电池进行设计，这里不再赘述。

此外，可根据极片2中极耳的焊接方式选择在极片2的一面或双面设置极耳槽位23，如是双面设置，则在极片2对应位置的双面均贴极耳槽位用胶纸1。

实施例4

一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片制成的电芯，正极片和/或负极片为实施例3所述的极片2。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种实现极耳槽位用胶纸，其特征在于，包括：

胶纸层(11)，包括CPP、OPP、BOPP、PE、PET、PVC、MOPP中的至少一种，

粘结层(12)，涂覆于所述胶纸层(11)，包括丙烯酸酯类、不饱和烯类、不饱和醛类、不饱和氨类高聚物中的至少一种；

其中，所述胶纸(1)的粘性为0 .05～0 .5N/mm，所述胶纸(1)受热固化温度为80～150℃，所述粘结层(12)还包括溶剂，所述溶剂为甲苯、乙苯、甲醇、乙醇中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的胶纸，其特征在于，所述胶纸(1)的厚度为8～50μm。

3.根据权利要求1所述的胶纸，其特征在于，所述胶纸(1)受热固化的时间为1～5min。

4.根据权利要求3所述的胶纸，其特征在于，所述胶纸(1)受热固化后的硬度为D68～D88。

5.一种极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在集流体(21)上贴极耳槽位用胶纸(1)，所述极耳槽位用胶纸(1)为权利要求1～4任一项所述的胶纸(1)；

S2、将活性物质(22)涂覆于所述集流体(21)，并覆盖所述极耳槽位用胶纸(1)，得到预极片；

S3、烘干所述预极片，过辊，所述极耳槽位用胶纸(1)经过过辊时与所述集流体(21)分离并脱落，得到具有极耳槽位(23)的极片(2)，完成极片(2)的制备。

6.根据权利要求5所述的极片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，于80～150℃下烘干所述预极片。

7.根据权利要求5所述的极片的制备方法，其特征在于，所述极耳槽位用胶纸(1)的制备方法，包括以下步骤：

将所述粘结层浆料涂覆于所述胶纸层(11)，并于60～80℃下烘干，得到极耳槽位用胶纸(1)。

8.一种由权利要求5～7任一项所述的极片的制备方法得到的极片(2)。

9.一种锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片制成的电芯，其特征在于，所述正极片和/或所述负极片为权利要求8所述的极片(2)。