一种叠片装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉一种叠片装置，包括制备腔及固定机构；其中固定机构位于制备腔内部，固定机构包括至少两个吊杆及多个夹具，每一吊杆上活动连接多个夹具，用于固定待镀膜的电极片，使固定的电极片可沿吊杆移动。采用本叠片装置制备凝胶聚合物锂离子电池工艺简单，同时通过移动固定的电极片，可以直接贴合叠片，得到裸电池电芯，缩短了聚合物锂电池的制备周期，大大提高生产效率，能实现大规模量产。
【专利说明】
一种叠片装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制作材料的设备领域，尤其涉及一种叠片装置。
【【背景技术】】
[0002]目前制备聚合物膜的方法主要有溅射方法、旋涂法、延流法等，其中，溅射方法等真空镀膜的设备昂贵，维护成本高，采用旋涂机制备有机薄膜原材料浪费严重，涂膜不均匀厚度无法控制，并且可重复性差，流延机制备有机薄膜时操作复杂，厚度也不均匀。
【【实用新型内容】】
[0003]为克服现有镀制聚合物薄膜工艺复杂的技术问题，本实用新型提供一种叠片装置。
[0004]本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种叠片装置，包括制备腔及固定机构;其中固定机构位于制备腔内部，固定机构包括至少两个吊杆及多个夹具，每一吊杆上活动连接多个夹具，用于固定待镀膜的电极片，使固定的电极片可沿吊杆移动。
[0005]优选地，所述进一步包括基台及溶液槽，基台位于制备腔的下部，溶液槽位于基台上;所述固定机构位于溶液槽的正上方。
[0006]优选地，所述两个吊杆平行设置，其间距为锂离子电池正负极耳之间的距离。
[0007]优选地，所述进一步包括第一电机，第一电机连接基台；所述第一电机带动基台上下移动。
[0008]优选地，所述进一步包括第二电机，第二电机连接固定机构;所述第二电机带动固定机构上下移动。
[0009]优选地，所述固定机构进一步包括多个滑动部件，滑动部件连接吊杆，每个滑动部件上连接一个夹具，一个夹具固定一个电极片。
[0010]优选地，所述正极极片与负极极片依次交错排列，相邻正极极片与负极极片的间距相同，且负极极片比正极极片多一片。
[0011 ]优选地，所述:进一步包括四面加热机构，所述加热机构位于制备腔前、后、左、右四面侧壁上。
[0012]优选地，所述进一步包括机械栗、进气口、排气口、气体检测单元及压力传感器;机械栗及进气口与制备腔内部连接，排气口与制备腔外部连接，检测单元与压力传感器位于制备腔内部，气体检测单元用于监测工作制备腔的气氛，压力传感器用于控制保护气氛的通入量。
[0013]与现有技术相比，本实用新型一种叠片装置具有以下优点:第一电机、第二电机分别控制基台、固定机构上下移动，同时固定机构设置于溶液槽正上方，能使正极极片和负极极片被溶液槽中凝胶电解质前驱液快速有效地浸润及提拉。两吊杆滑动连接滑动部件，一个滑动部件配置一个夹具，且正极极片和负极极片交错排列，能通过移动滑动部件连接的正极复合体和负极复合体，快速一次贴合叠片得到电池裸电芯，能缩短凝胶聚合物锂电池的制备周期，能够大大提高生产效率。两吊杆平行设置，有助于滑动部件的移动和快速叠片。制备腔前后左右四面侧壁上均设置加热机构，能使双面涂覆凝胶电解质前驱液的正负极极片受热均均，并能加速造孔溶剂挥发，凝胶电解质膜的原位生成。因而采用叠片装置制备凝胶聚合物锂离子电池工艺简单，生产高效，能大规模量产。
【【附图说明】】
[0014]图1是本实用新型叠片装置结构示意图，叠片装置包括固定机构。
[0015]图2是图1所示固定机构夹持正极极片和负极极片状态示意图。
[0016]图3是采用本实用新型叠片装置制备凝胶聚合物锂离子电池的工艺流程示意图。
[0017]图4是采用本实用新型叠片装置制备的电池裸电芯结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0018]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实例，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。
[0019]本实用新型结合以下具体实施例进行阐述。
[0020]请参考图1-2，本发明凝胶聚合物锂离子电池的制备方法采用的叠片装置100，可以运用于纺织、镀膜、清洗等领域。本发明结合以下具体实施例阐述采用叠片装置100在正负极极片上浸泡提拉镀膜和贴合叠片，制备凝胶聚合物锂离子电池。叠片装置100包括一提拉镀膜设备。用于提拉镀膜的叠片装置100，包括固定机构5、一溶液槽7、四面加热机构9、一制备腔2、一基台4、第一电机6、第二电机6 ’、一压力传感器11、一气体检测单兀13、一机械栗
15、一排气口 17及一进气口 19。基台4位于制备腔2下部，溶液槽7位于基台4上，第一电机6控制基台4的上下移动，第二电机6’控制固定机构5上下移动，基台4与固定机构5任意一者或两者同时移动，使正极极片I和负极极片3被溶液槽7中凝胶电解质前驱液浸润，以及与凝胶电解质前驱液分离。固定机构5包括至少两个吊杆51、多个滑动部件53和多个夹具55，固定机构5是具有支撑载体并连接可移动的固定或夹持物件部件的一套组件，固定机构5包括但不限于带有固定栓、固定螺丝、夹板及夹具的可移动组件，优选吊杆51为两个，两个吊杆51平行独立设置，位于溶液槽7的正上方，其间距为锂离子电池正负极耳之间的距离，多个滑动部件53悬挂在吊杆51上，滑动部件53可以沿部件滑行移动，包括但不限于滑轮、套环及挂钩，滑动部件53可沿吊杆51滑动，每个滑动部件53上对应设置一个夹具55，因此夹具55滑动连接吊杆51，用来固定正极极片I和负极极片3，一个正极极片I或负极极片3用一个夹具55固定，夹具55通过滑动部件53分别平行悬挂于两个吊杆51上，其中正极极片I通过夹具55悬挂于同一个吊杆51上，负极极片3通过夹具55悬挂于另一吊杆51上，因而正极极片I和负极极片3均可以沿吊杆51横向滑动，滑动部件53移动通过数控程序控制，正极极片I与负极极片3依次交错排列，且负极极3比正极极片I多一片。加热机构9有四面，分别位于制备腔2的前、后、左、右四个侧壁上，加热机构9是一种用于加热的组件，包括但不限于加热垫、加热盘、加热板、电热丝及电热器，通过面对面热辐射对制备腔2内部实现局部加热，从而实现对提拉涂覆凝胶电解质前驱液后的正极极片I和负极极片3进行加热，提供一定的成膜温度条件，使造孔溶剂挥发。机械栗15、进气口 19与制备腔2内部连通，机械栗15对制备腔2抽真空，进气口 19通过气体管道对制备腔2充入保护气体，排气口 17与尾气处理装置连接，与制备腔2外部连通，排除制备腔2的废气，气体检测单元13实时监测制备腔2的气氛，超过设定值，通过调节进气口 19的保护气体平衡制备腔2内气氛，通过压力传感器11控制保护气氛的通入量。
[0021]实施例1
[0022]请参考图3，采用一种叠片装置100制备凝胶聚合物锂离子电池的工艺流程包括步骤Sll正负极极片准备、步骤S12制备前驱液、步骤S13浸泡提拉镀膜、步骤S14电池组装及步骤S15电池成型，其工艺具体实施步骤为:
[0023]步骤Sll，正负极极片准备:卷料正极极片I和负极极片3均双面涂覆，正极极片I涂覆活性材料为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂，镍钴锰三元正极材料、镍钴铝三元正极材料的任意一种或其组合;负极极片3涂覆活性材料为石墨负极材料、钛酸锂、合金类负极材料、过渡金属氧化物负极材料的任意一种或其组合。优选为钴酸锂涂覆正极极片1，石墨涂覆负极极片3，然后将正极极片I与负极极片3裁剪成所需形状，请参考图2，正极极片I与负极极片3形状相同，整片呈多边形，由上下两部分组成，下部分呈方形，上部分呈梯形或方形，优选为梯形，上部分的边线不超过下部分的中心线，高温除水，备用。
[0024]步骤SI2，制备前驱液:a)将高分子聚合物聚偏二氟乙稀(polyvinyl idenedi f Iuor i de，PVDF)溶于有机溶剂N-甲基卩比略烧酮(N-me thy 1-2-pyrrol i done，NMP)中得到Al液;b)量取适量的商用电解液BI液;将A1、B1液混合均匀得到凝胶电解质前驱液Cl，备用。
[0025]步骤S13，浸泡提拉镀膜:a)使用图1所示设备将被涂覆的正极极片I与负极极片3通过夹具55固定，正极极片I和负极极片3依次交错悬挂排列，且负极极片3比正极极片I多一片，保持相邻正极极片I与负极极片3间距相同；b)将凝胶电解质前驱液Cl注入溶液槽7中，该溶液槽7开口端正对悬挂的正极极片I和负极极片3; c)设置提拉速度为O -10 O O c m / s，本实施例优选为0.5cm/s，正极极片1、负极极片3与凝胶电解质前驱液慢慢接触，待正极极片I和负极极片3完全被凝胶电解质前驱液Cl覆盖，并浸渍一定时间，一次浸渍时间为Is-120min，再反转提拉运动方向，速度设置为0.5cm/s，正极极片1、负极极片3与凝胶电解质前驱液Cl慢慢分离，此时凝胶电解质前驱液Cl均匀地涂覆在正极极片I和负极极片3上;d)涂覆完成后将吊杆51上升至P位置，使正极极片1、负极极片3与加热机构9在同一水平位置，静置0-72h，本实施例优选为120min，四面加热机构9热辐射为正极极片I和负极极片3提供一定温度，使造孔溶剂挥发，相分离，凝胶电解质膜原位生成于正极极片I和负极极片3基体两侧上，重复操作c)和d)，可得到多层凝胶电解质膜，参考图4所示，最终获得正极复合体111和负极复合体333。
[0026]步骤S14，电池组装:请参阅图4，通过移动吊杆51上的滑动部件53，将所述的正极复合体111和负极复合体33 3直接进行贴合叠片，获得电池裸电芯1;焊接好正负极极耳，置于已冲壳的铝塑膜内，用热封机四周密封。
[0027]步骤S15，电池成型:经过化成、整形、除气得到凝胶聚合物锂离子电池。
[0028]本发明叠片装置100除用于在正负极极片上浸泡提拉镀膜和贴合叠片，制备凝胶聚合物锂离子电池外，还可以还可以运用于纺织、镀制有机膜、清洗等领域。
[0029]与现有技术相比，本实用新型一种叠片装置100具有以下优点:第一电机6、第二电机6’分别控制基台4、固定机构5上下移动，同时固定机构5设置于溶液槽7正上方，能使正极极片I和负极极片3被溶液槽7中凝胶电解质前驱液快速有效地浸润及提拉。两吊杆51滑动连接滑动部件53，一个滑动部件53配置一个夹具55，且正极极片I和负极极片3交错排列，能通过移动滑动部件53连接的正极复合体I和负极复合体3，快速一次贴合叠片得到电池裸电芯10，能缩短凝胶聚合物锂电池的制备周期，能够大大提高生产效率。两吊杆51平行设置，有助于滑动部件53的移动和快速叠片。制备腔2前后左右四面侧壁上均设置加热机构9，能使双面涂覆凝胶电解质前驱液的正负极极片受热均均，并能加速造孔溶剂挥发，凝胶电解质膜的原位生成。因而采用叠片装置100制备凝胶聚合物锂离子电池工艺简单，生产高效，能大规模量产。
[0030]以上所述仅为本实用新型较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种叠片装置，其特征在于:包括制备腔及固定机构；其中固定机构位于制备腔内部，固定机构包括至少两个吊杆及多个夹具，每一吊杆上活动连接多个夹具，用于固定待镀膜的电极片，使固定的电极片可沿吊杆移动。2.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:进一步包括基台及溶液槽，基台位于制备腔的下部，溶液槽位于基台上;所述固定机构位于溶液槽的正上方。3.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:所述两个吊杆平行设置，其间距为锂离子电池正负极耳之间的距离。4.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:进一步包括第一电机，第一电机连接基台；所述第一电机带动基台上下移动。5.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:进一步包括第二电机，第二电机连接固定机构;所述第二电机带动固定机构上下移动。6.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:所述固定机构进一步包括多个滑动部件，滑动部件连接吊杆，每个滑动部件上连接一个夹具，一个夹具固定一个电极片。7.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:所述正极极片与负极极片依次交错排列，相邻正极极片与负极极片的间距相同，且负极极片比正极极片多一片。8.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:进一步包括四面加热机构，所述加热机构位于制备腔前、后、左、右四面侧壁上。9.如权利要求1所述的一种叠片装置，其特征在于:进一步包括机械栗、进气口、排气口、气体检测单元及压力传感器;机械栗及进气口与制备腔内部连接，排气口与制备腔外部连接，检测单元与压力传感器位于制备腔内部，气体检测单元用于监测工作制备腔的气氛，压力传感器用于控制保护气氛的通入量。
【文档编号】H01M10/058GK205646016SQ201620271820
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】夏立, 向勇, 彭晓丽, 牟成旭, 蒲万锦, 贺金味, 苏兴
【申请人】成都国珈星际固态锂电科技有限公司