一种锂电池极片的制备方法及固态锂电池技术

本发明专利技术公开了一种锂电池极片的制备方法及固态锂电池，包括正极片和负极片，所述正极片制备方法包括以下步骤：金属基板，将所述金属基板分为若干集片框，再将所述的集片框分为若干分片框，将所述的分片框内覆盖极片涂层；通过辊压工艺将所述的分片框内的极片涂层进行辊压；将所述集片框分别裁剪，再将覆盖有极片涂层的分片框进行裁剪，并裁出极耳，得到一块正极片；所述负极片制备方法包括以下步骤：金属基板，将所述金属基板分为若干集片框，再将所述的集片框分为若干分片框，将所述的分片框内覆盖极片涂层；通过辊压工艺将分片框内的极片涂层进行辊压；将所述集片框分别裁剪，再将覆盖有极片涂层的分片框进行裁剪，并裁出极耳，得到一块负极片。得到一块负极片。得到一块负极片。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池极片的制备方法及固态锂电池


[0001]本专利技术涉及锂电池领域，特别是涉及一种锂电池极片的制备方法及固态锂电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池可分为液态锂离子电池和固态锂离子电池，其中，液态锂离子电池所使用的有机电解液具有高活性，特别是当电池内部遇到如碰撞、短路等情况时，会加剧电极与电解液的氧化还原反应，导致电池热失控甚至出现燃烧、爆炸等安全事故，而固态电池采用的是不易燃的固态电解质作为电解液和隔膜的替换品，从而很大程度上提升电池的安全性，因此，固态锂电池也越来越成为研究和应用的主流方向。
[0003]固态锂电池正极一般是将固体电解质、导电材料和含锂活性材料混合均匀，通过涂布机涂覆、粉末压片等方式来制备成极片。然而，目前极片的制备过程中，涂布流程中的喷涂效果不能很好的监测到，且辊压流程大部分通过一次辊压且冷辊压的方式，对极片的孔隙率控制不好，导致锂电池容量、内阻、寿命等受到影响。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种锂电池极片的制备方法及固态锂电池，以解决
技术介绍
中提出的辊压方式对极片的孔隙率控制较差的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种锂电池极片的制备方法，包括正极片和负极片，所述正极片制备方法包括以下步骤：
[0006]S1：选择一块金属基板，将所述金属基板分为若干集片框，再将所述的集片框分为若干分片框，将所述的分片框内覆盖极片涂层；
[0007]S2：通过辊压工艺将所述的分片框内的极片涂层进行辊压；
[0008]S3：将所述集片框分别裁剪，再将覆盖有极片涂层的分片框进行裁剪，并裁出极耳，得到一块正极片。
[0009]所述负极片制备方法包括以下步骤：
[0010]A1：从新选择一块金属基板，将所述金属基板分为若干集片框，再将所述的集片框分为若干分片框，将所述的分片框内喷涂锂金属；
[0011]A2：通过辊压工艺将所述的分片框内的锂金属进行辊压；
[0012]A3：将所述集片框分别裁剪，再将覆盖有锂金属的分片框进行裁剪，并裁出极耳，得到一块负极片。
[0013]优选的，所述正极片的极片涂层的覆盖具体有以下步骤：
[0014]B1：将整块金属基板放置在涂布机上并进行限位，其中金属基板为厚度10
‑
20μm的铝箔；
[0015]B2：按照若干集片框横向的方向，对每个集片框内同一纵向的分片框进行同时覆盖涂料，覆盖涂层厚度为50
‑
100μm；
[0016]B3：在涂料的同时利用检测机构进行检测。
[0017]优选的，所述负极片的锂金属涂层的喷涂具体以一下步骤：
[0018]C1：将整块金属基板放置在涂布机上并进行限位，其中金属基板同样为厚度10
‑
20μm的铝箔；
[0019]C2：按照若干集片框横向的方向，对每个集片框内同一纵向的分片框进行同时喷涂锂金属，覆盖涂层厚度为20
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30μm；
[0020]C3：在喷涂的同时同样需要利用检测机构进行检测。
[0021]优选的，所述检测机构为视觉检测，在对所述正极片和负极片进行涂布时，通过视觉传感器检测分片框两侧的留白区域宽度以及对齐度的变化。
[0022]优选的，所述正极片的极片涂层的辊压工艺为二次辊压，采用热辊压的方式进行辊压；所述负极片的锂金属涂层的辊压工艺同样为二次辊压，但采用冷辊压的方式。
[0023]优选的，所述正极片的热辊压方式包括镜像设置的主加热辊和镜像设置的预加热辊，所述镜像的主加热辊和镜像的预加热辊之间留有间隙，且预加热辊之间的间隙略小于金属基板与涂层厚度之和，所述主加热辊之间的间隙略小于预加热辊之间的间隙，所述预加热辊的温度为90℃，所述主加热辊的温度为160℃，压力为60MPa。
[0024]优选的，所述负极片的冷辊压方式包括镜像设置的挤压辊，所述挤压辊之间的间隙与所述热辊压方式中主加热辊的间隙一致，所述挤压辊压力为100MPa。
[0025]优选的，所述正极片和负极片裁剪时，先将若干所述的集片框从金属基板上裁下，再从所述集片框沿分片框的涂层的边缘裁下，同时从所述金属基板上裁出极耳，得到正极片和负极片。
[0026]一种固态锂电池，所述固态锂电池包括权利要求1
‑
8中制备的正极片和负极片。
[0027]优选的，所述正极片涂层一侧设有固体电解质，所述固体电解质另一侧设有设有负极片，所述负极片锂金属一侧朝向固体电解质。
[0028]与现有技术相比，本专利技术能达到的有益效果是：
[0029]1、制备正极片和负极片时，通过在涂布过程中对涂层进行监测，具体为监测涂层两侧的留白区域的宽度，以及各涂层是否对齐，避免出错而不能及时发现问题。
[0030]2、制备正极片和负极片时，辊压流程通过预加热辊和主加热辊对正极片进行二次辊压，通过冷辊压的方式对负极片进行二次辊压，根据各涂层的性质不同采取不同的辊压工艺，能够很好的控制电极的孔隙率，保证锂电池的寿命。
附图说明
[0031]图1为本专利技术正极片制备变化图；
[0032]图2为本专利技术负极片制备变化图；
[0033]图3为本专利技术正极片热辊压结构图；
[0034]图4为本专利技术负极片冷辊压结构图；
[0035]图5为本专利技术固态锂电池结构图。
[0036]其中：1、正极片；2、负极片；3、金属基板；4、集片框；5、分片框；6、极片涂层；7、锂金属涂层；8、极耳；9、主加热辊；10、预加热辊；11、挤压辊；12、固体电解质。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0038]实施例:
[0039]如图1
‑
5所示，本专利技术提供一种锂电池极片的制备方法，包括正极片1和负极片2，所述正极片1制备方法包括以下步骤：
[0040]S1：选择一块金属基板3，将所述金属基板3分为若干集片框4，再将所述的集片框4分为若干分片框5，将所述的分片框5内覆盖极片涂层6；
[0041]S2：通过辊压工艺将所述的分片框5内的极片涂层6进行辊压；
[0042]S3：将所述集片框4分别裁剪，再将覆盖有极片涂层6的分片框5进行裁剪，并裁出极耳8，得到一块正极片1。
[0043]所述负极片2制备方法包括以下步骤：
[0044]A1：从新选择一块金属基板3，将所述金属基板3分为若干集片框4，再将所述的集片框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片的制备方法，包括正极片(1)和负极片(2)，其特征在于：所述正极片(1)制备方法包括以下步骤：S1：选择一块金属基板(3)，将所述金属基板(3)分为若干集片框(4)，再将所述的集片框(4)分为若干分片框(5)，将所述的分片框(5)内覆盖极片涂层(6)；S2：通过辊压工艺将所述的分片框(5)内的极片涂层(6)进行辊压；S3：将所述集片框(4)分别裁剪，再将覆盖有极片涂层(6)的分片框(5)进行裁剪，并裁出极耳(8)，得到一块正极片(1)；所述负极片(2)制备方法包括以下步骤：A1：重新选择一块金属基板(3)，将所述金属基板(3)分为若干集片框(4)，再将所述的集片框(4)分为若干分片框(5)，将所述的分片框(5)内喷涂锂金属；A2：通过辊压工艺将所述的分片框(5)内的锂金属进行辊压；A3：将所述集片框(4)分别裁剪，再将覆盖有锂金属的分片框(5)进行裁剪，并裁出极耳(8)，得到一块负极片(2)。2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的制备方法，其特征在于：所述正极片(1)的极片涂层(6)的覆盖具体有以下步骤：B1：将整块金属基板(3)放置在涂布机上并进行限位，其中金属基板(3)为厚度10
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20μm的铝箔；B2：按照若干集片框(4)横向的方向，对每个集片框(4)内同一纵向的分片框(5)进行同时覆盖涂料，覆盖涂层厚度为50
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100μm；B3：在涂料的同时利用检测机构进行检测。3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的制备方法，其特征在于：所述负极片(2)的锂金属涂层(7)的喷涂具体有一下步骤：C1：将整块金属基板(3)放置在涂布机上并进行限位，其中金属基板(3)同样为厚度10
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20μm的铝箔；C2：按照若干集片框(4)横向的方向，对每个集片框(4)内同一纵向的分片框(5)进行同时喷涂锂金属，覆盖涂层厚度为20
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30μm；C3：在喷涂的同时同样需要利用检测机构进行检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：于忠波，贾明虎，
申请(专利权)人：隆电科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：