超薄型聚合物电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电池领域，提供了一种超薄型聚合物电池，包括正极片和负极片，该超薄型聚合物电池还包括固定于所述正极片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正极片，所述负极片对折夹持所述正极片，所述隔膜袋位于所述正极片与所述负极片之间；所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳。通过设置隔膜袋，使隔膜袋固定在正极片上，并且包裹正极片，则可以避免隔膜与正极片间的错位，再将负极片对折夹持住正极片，从而可以避免负极片与隔膜间的错位，同时也可以避免正极片与负极片间的错位，防止出现电池故障。
【专利说明】
超薄型聚合物电池
技术领域
[0001]本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种超薄型聚合物电池。
【背景技术】
[0002]随着穿戴式电子产品市场的日益增长和一些异形电池的应用，要求锂离子电池需要按照终端产品的要求做成特定的形状。特别是超薄型聚合物电池，其厚度往往要求做到1mm，甚至是0.8mm以下。现有技术这电池的卷芯一般采用叠片式结构，一般是在正极片上叠一层隔膜，再叠一层负极片，再叠一层隔膜，再叠一层正极片来热压制成。但是这种叠片法制作超薄型聚合物电池，其各极片与隔膜间容易产生错位，而导致电池发生故障。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种超薄型聚合物电池，旨在解决现有超薄型聚合物电池制作时各极片与隔膜间容易产生错位，而导致电池发生故障的问题。
[0004]本实用新型是这样实现的，一种超薄型聚合物电池，包括正极片和负极片，该超薄型聚合物电池还包括固定于所述正极片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正极片，所述负极片对折夹持所述正极片，所述隔膜袋位于所述正极片与所述负极片之间；所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳。
[0005]进一步地，所述隔膜袋的表面上还涂布有粘合粘接层。
[0006]进一步地，所述负极片的长度大于所述正极片的长度的二倍。
[0007]进一步地，所述正极片包括正极金属片和涂布于所述正极金属片的相对两面上的正极活性层。
[0008]进一步地，所述正极耳与所述正极金属片一体成型。
[0009]进一步地，所述正极金属片为铝箔。
[0010]进一步地，所述负极片包括负极金属片和涂布于所述负极金属片的相对两面上的负极活性层。
[0011 ]进一步地，所述负极耳与所述负极金属片一体成型。
[0012I进一步地，所述负极金属片为铜箔。
[0013]进一步地，还包括包裹所述负极片的绝缘层。
[0014]本实用新型通过设置隔膜袋，使隔膜袋固定在正极片上，并且包裹正极片，则可以避免隔膜与正极片间的错位，再将负极片对折夹持住正极片，从而可以避免负极片与隔膜间的错位，同时也可以避免正极片与负极片间的错位，防止出现电池故障。
【附图说明】
[0015]图1本实用新型实施例一提供的超薄型聚合物电池的正视示意图；
[0016]图2是沿图1中线A-A的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的一种超薄型聚合物电池100，包括正极片10、负极片20和隔膜袋30;其中，隔膜袋30固定于正极片10上，且隔膜袋30包裹正极片10，正极片10上引出有正极耳13，负极片20上引出有负极耳23;负极片20对折夹持正极片10，隔膜袋30位于正极片10与负极片20之间。
[0019]通过设置隔膜袋30，使隔膜袋30固定在正极片10上，并且包裹正极片10，则可以避免隔膜与正极片10间的错位，再将负极片20对折夹持住正极片10，从而可以避免负极片20与隔膜间的错位，同时也可以避免正极片10与负极片20间的错位，防止出现电池故障。
[0020]进一步地，正极耳13与负极耳23的位置相错开，从而可以方便该超薄型聚合物电池100的使用，更好的防止正极耳13与负极耳23短路。
[0021]进一步地，隔膜袋30的表面上还涂布有粘合粘接层(图中未示出)。在隔膜袋30上涂布有粘合粘接层，以便隔膜袋30可以更好的固定在正极片10上。
[0022]进一步地，为了更好的降低制作的超薄型聚合物电池100厚度，隔膜袋30上涂布粘合粘接层的厚度范围为I?2um。
[0023]进一步地，负极片20的长度大于或等于正极片10的长度的二倍。从而在对折负极片20时，可以使负极片20刚好夹住正极片10。进一步地，负极片20的宽度等于或略大于正极片10的宽度，以使负极片20在宽度上可以与正极片10相对应，减少材料的浪费。
[0024]进一步地，正极片10包括正极金属片11和涂布于正极金属片11的相对两面上的正极活性层12。更进一步地，在涂布正极活性层12时，可以露出正极金属片11的至少一端，以便将正极金属片11的该端切割成正极耳13，以方便加工，同时提高正极耳13与正极金属片11的连接强度，即正极耳13与正极金属片11 一体成型。进一步地，正极金属片11为铝箔。在其它实施例中，也可以在正极金属片11上焊接铝带、镍带、铜带等金属带来引出正极耳13。
[0025]进一步地，负极片20包括负极金属片21和涂布于负极金属片21的相对两面上的负极活性层22。更进一步地，在涂布负极活性层22时，可以露出负极金属片21的至少一端，以便将负极金属片21的该端切割成负极耳23，以方便加工，同时提高负极耳23与负极金属片21的连接强度，即负极耳23与负极金属片21 —体成型。进一步地，负极金属片21为铜箔。在其它实施例中，也可以在负极金属片21上焊接铝带、镍带、铜带等金属带来引出负极耳23。
[0026]进一步地，该超薄型聚合物电池100还包括绝缘层40，且该绝缘层40包裹负极片20。由于负极片20夹持正极片10，则绝缘层40成为一个保护层。设置绝缘层40即可以保护由正极片10、负极片20与隔膜袋30组成的电芯，也可以起到防止漏电的作用，提高电芯的使用寿命和放电时间。绝缘层40可以为使用PVDF(聚偏氟乙烯，英文简称为PVDF)或PVDF(聚偏氟乙烯，英文简称为PVDF)与PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯，英文简称为PVDF-HFP)的混合物涂布而成。以降低绝缘层40的厚度。在另一些实施例中，绝缘层40也可以为塑料膜等。
[0027]进一步地，正极活性层12可以使用正极配料制作；负极活性层22可以使用负极配料制作。
[0028]所述正极配料包括正主料、正极粘结剂和正极导电剂。其中，所述正主料可以为钴酸锂或三元或磷酸铁锂或锰酸锂;所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯(英文简称为PVDF);所述正极导电剂包括碳纳米管(英文简称为CNT)、导电炭黑、石墨烯中的一种或多种。进一步地，对于正主料采用磷酸铁锂时，正极粘结剂可以采用PVDF或水性粘结剂，如水性粘结剂可以为丙烯腈多元共聚物的水分散液，如采用商品名称为LA133的丙烯腈多元共聚物的水分散液加PVDF来制作正极粘结剂。如导电炭黑可以采用商品名称为Super-p的导电炭黑。由此可知，本实用新型的超薄型聚合物电池100可以采用多种电极材料制作正极配料。
[0029]进一步地，所述负极配料包括负主料、负极粘结剂和负极导电剂。其中所述负主料为石墨或石墨的改性物;所述负极粘结剂为油性粘结剂或水性粘结剂;所述负极导电剂包括碳纳米管、导电炭黑、石墨烯中的一种或多种。具体地，上述石墨的改性物可以为硅碳复合石墨。上述油性粘结剂可以为聚偏氟乙烯(英文简称为PVDF)。上述水性粘结剂可以为丁苯乳胶(英文简称为SBR)加羧甲基纤维素钠(英文简称为CMC)，即SBR+CMC体系的水性粘结剂。如导电炭黑可以采用商品名称为Super-p的导电炭黑。由此可知，本实用新型的超薄型聚合物电池100可以采用多种电极材料制作负极配料。
[0030]进一步地，在制作正极片10与负极片20时，可以将正极配料涂布于铝箔上制成正极片10，将负极配料涂布于铜箔上制成负极片20，可以将正极配料和负极配料采用乳化均质高速分散的方法制成均匀稳定的浆料，再采用挤压喷涂法或转移涂布法来实现。更进一步地，为了降低正极片10和负极片20的厚度，以便在较高的体积容纳较多的电极材料，可以对正极片10和负极片20进行对辊碾压。
[0031]进一步地，为了提高加工效率，降低成本，可以制作大片的正极片10和负极片20，在将大片的正极片10和负极片20分切成小块的正极片10和负极片20。分切时可以采用整卷正极片10或负极片20分成小卷正极片10或负极片20的工艺，也可以采用冲片机将大片的正极片10和负极片20冲成小块的正极片10和负极片20的工艺，还可以采用模切机进行分切。
[0032]本实施例的超薄型聚合物电池100可以防止正极片10与负极片20及隔膜间错位，防止电池故障，同时可以提高组装的稳定性与可靠性，简化组装过程，提高生产效率、降低成本，并且可以使电池的性能得到提升。
[0033]进一步地，隔膜袋30可以由隔膜热压复合在正极片10上而制成。进一步地，在对正极片10上通过热压复合工艺固定隔膜以形成隔膜袋30的过程中，其热压复合工艺中，温度范围为45?85°C，压力范围为0.2Mpa?0.8Mpa，时间为5?lOmin。从而保证隔膜可以良好的固定在正极片10上。将热压复合工艺的温度范围设为45?85°C，可以使隔膜上的粘合粘接层能良好的与正极片10粘接固定，同时还不会影响到正极片10。而当温度高于85°C，可能会损坏正极片10的正极活性层12，而当温度低于45°C，则隔膜可能无法固定在正极片10上。优先地，热压复合工艺的温度范围为50?60°C。将热压复合工艺的压力范围设为0.2Mpa?
0.8Mpa，以保证隔膜可以良好的固定在正极片10上。当压力大于0.8Mpa，有可能会压坏正极片10，而当压力小于0.2Mpa，又可能会使隔膜无法紧密固定在正极片10上。优先地，热压复合工艺的压力范围为0.25Mpa?0.45Mpa。
[0034]进一步地，隔膜上涂布的粘合粘接层可以为PVDF(聚偏氟乙烯，英文简称为PVDF)与PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯，英文简称为PVDF-HFP)的混合物，或者为PAA(聚丙烯酸盐，英文简称为PAA)与PAN(聚丙烯腈，英文简称为PAN)的混合物。粘合粘接层使用PVDF与PVDF-HFP的混合物或PAA与PAN的混合物，以使隔膜可以更好的热压复合固定在正极片10上，同时减少对正极片10的影响。在其它实施例中，隔膜上也可以涂布其它粘接剂。
[0035]进一步地，PVDF与PVDF-HFP的质量比例范围为3:1?5:1，以使隔膜可以更好的热压复合固定在正极片1上。优先地，PVDF与PVDF-HFP的质量比例范围为4:1。
[0036]进一步地，PAA与PAN的质量比例范围为3:1?1:3。以使隔膜可以更好的热压复合固定在正极片10上。优先地，PAA与PAN的质量比例范围为1: 1.8。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超薄型聚合物电池，包括正极片和负极片，其特征在于:该超薄型聚合物电池还包括固定于所述正极片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正极片，所述负极片对折夹持所述正极片，所述隔膜袋位于所述正极片与所述负极片之间；所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳。2.如权利要求1所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述隔膜袋的表面上还涂布有粘合粘接层。3.如权利要求1所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述负极片的长度大于所述正极片的长度的二倍。4.如权利要求1-3任一项所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述正极片包括正极金属片和涂布于所述正极金属片的相对两面上的正极活性层。5.如权利要求4所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述正极耳与所述正极金属片一体成型。6.如权利要求4所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述正极金属片为铝箔。7.如权利要求1-3任一项所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述负极片包括负极金属片和涂布于所述负极金属片的相对两面上的负极活性层。8.如权利要求7所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述负极耳与所述负极金属片一体成型。9.如权利要求7所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，所述负极金属片为铜箔。10.如权利要求1-3任一项所述的超薄型聚合物电池，其特征在于，还包括包裹所述负极片的绝缘层。
【文档编号】H01M2/08GK205452406SQ201521127280
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】王继生, 孟亚斌
【申请人】吉安市优特利科技有限公司