可弯折锂离子电池及该电池的极片及涂布机的制作方法_2

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沸点低、具有挥发性的惰 性材料,但并不仅限于此,还可W选用其他的挥发性惰性材料。
[0059] 作为本实施例的进一步示意,选用沸点为室温的挥发性惰性材料,使涂布挥发性 惰性材料后,迅速进行活性物质浆料涂布,此时挥发性惰性材料几乎未挥发而惰性材料层 保持一定的厚度,在极片由涂布机到烘干室的过程中,使惰性材料在室温环境下挥发完全, W确保挥发材料在活性物质干燥前完全挥发,避免残留。
[0060] 作为本实施例的示意,无论采用挥发性惰性材料还是非挥发性惰性材料,该预涂 覆的惰性材料层103的厚度为2ym-100ym。具体厚度根据电池的可弯折程度W及电池的 规格确定,譬如电池的可弯折程度越大,则惰性材料层103的厚度约厚,使该处的活性物质 层的厚度越薄,即活性物质层的面密度越小。
[0061] 作为本实施例的示意,无论采用挥发性惰性材料还是非挥发性惰性材料,该预涂 覆的惰性材料层103的厚度为2ym-100ym。具体厚度根据电池的可弯折程度W及电池的 规格确定,譬如电池的可弯折程度越大,则惰性材料层103的厚度越厚,使该处的活性物质 层的厚度越薄,即活性物质层的面密度越小,确保用户在弯折或者扭曲电池的可弯折部位 时,该处的活性物质不易于松散脱落。
[0062] 作为本实施例的示意,还可W对现有的涂布机的涂布上刀口进行改良设计,使在 涂布上刀口的低于设置有至少一向底部凸起的凸起部,该样使在涂布时,即使待涂布的极 片上未涂覆有惰性材料层103而为平直的集流体101,则在进行可弯折电池的极片涂覆时, 使得涂布上刀口的凸起部与极片的第一预定区域100相正对,其凸起部下方的活性物质层 的涂布厚度较薄,即面密度较小,该样,在涂布时只需要根据当前的可弯折电池型号,换用 其相对应的涂布上刀口即可实现当前可弯折电池的极片涂布,得到在电池的可弯折部位处 的第一预定区域100的极片的活性物质层的厚度较薄,面密度较小。
[0063] W下进一步通过实验数据对本实施例的技术方案的效果进行说明:
[0064] 连輪例1:
[0065] 本实施例的可弯折裡离子电池的形状如图6所示,该电池的规格为: ASP3824038-13A-410mAh,其中AS表示纯钻水系负极,3824038表示该聚合物裡离子电池的 厚、宽、长尺寸为3.8皿、24皿、38皿,1表示标称倍率为1(:,3表示电池为超高容量型,4表示 正极为纯钻酸裡,410表示电池的标称容量。
[0066] 该可弯折裡离子电池的制备工艺为,正负极片采用叠片式(负极-隔膜-正极) 经隔膜将其分开,经烘箱干燥烘烤,注电解液,铅塑膜封装制得预定形状的裡离子电池后, 在裡离子电池图6所示的不可弯折部位601包裹刚性材料,使该些部位不可认为弯折或者 扭曲,而使电池的第一可弯折部位602、第二可弯折部位603的该些区域外包裹柔性材料, 用户可对该些部位进行弯折或者扭曲操作。
[0067] 本实验例的电池包括极片W及隔膜,其中隔膜采用陶瓷隔膜,隔膜的规格为 14ym*34mm(厚度14ym为涂覆陶瓷后的厚度),极片包括;集流体W及涂覆在集流体一面 的活性物质层,正负极片均为单面涂布。
[0068] 并且,在裡离子电池制备工艺中,要求正极片与负极片的相对正对面上的活性物 质层的面密度相互匹配,一般要求负极片上的活性物质层的面密度大于正极片上的活性物 质层的面密度,过量率一般为质量百分比8% -10%。即当正极片上某处的活性物质层的面 密度较小,其负极片上的对应位置处的活性物质层的面密度也相对较小,故当正极片的活 性物质层的面密度确定后,负极片上的各处的活性物质层的面密度确定,W下W正极片为 例对极片的涂布进行示意性分析。
[0069] 在本实验例中,在电池的可弯折位置602、603处,正极片上涂覆的活性物质层的 面密度为;120g/m2,在电池的不可弯折部位处,正极片上涂覆的极性电极材料层的面密度 为192g/m2。该极片结构可W但不限于参见图3所示。
[0070] 连輪例2:
[0071] 本实验例与实验例1的唯一区别仅仅在于电池的隔膜不同,本实施例隔膜采用常 规隔膜聚帰姪多孔膜,其规格为14ym*34mm。该极片结构可W但不限于参见图3所示。
[0072] 连輪例3:
[0073] 本实验例的可弯折电池的形状、电池的规格、W及制备工艺W及隔膜与实验例1 相同。
[0074] 本实验例的极片包括;集流体W及涂覆在集流体一面的活性物质层。
[00巧]其中,在可弯折位置602、603处未涂覆有活性物质,在电池的不可弯折部位处,正 极片上的活性物质的面密度为192g/m2。该极片结构可W但不限于参见图1所示。
[0076] 连輪例4:
[0077] 本实施例的可弯折裡离子电池的形状、电池的规格、W及制备工艺W及隔膜与实 验例1相同。
[0078] 本实验例的电池在极片包括集流体、涂覆在极片的预定区域的惰性材料层103、该 惰性材料为聚异戊二帰、W及涂覆在极片上的活性物质层。
[0079] 其中,惰性材料层103涂覆区域正对电池的可弯折位置602、603处,惰性材料层 103位于集流体与活性物质层之间。其中惰性材料层103厚度为60ym,在电池的不可弯折 部位处,正极片上的活性物质的面密度为192g/m2。该极片结构可W但不限于参见图5所示。
[0080] 连輪例5:
[0081] 本实施例的可弯折裡离子电池的形状、电池的规格、W及制备工艺W及隔膜与实 验例1相同。
[0082] 本实验例的电池在极片的涂布工艺如下,在极片的集流体上的低于预定区域先涂 覆二氯甲焼与粘结添加剂的混合惰性材料,惰性材料层103涂覆区域正对电池的可弯折位 置602、603处,在惰性材料未干前迅速进行活性物质浆料涂布,平直传送一定距离后送入 烘干室,在进入烘干室前二氯甲焼完全挥发。
[0083] 其中,得到的极片的集流体101上涂覆有活性物质层,其中,在电池的可弯折位置 602、603处,正极片上涂覆的活性物质层的面密度为;120g/m2,在电池的不可弯折部位处, 正极片上的活性物质的面密度为192g/m2。该极片结构可W但不限于参见图3所示。
[0084] 对比例:
[0085] 本实施例的可弯折裡离子电池的形状、电池的规格、W及制备工艺W及隔膜与实 验例1相同。
[0086] 本实验例的电池在极片包括集流体W及涂覆的活性物质层。
[0087] 其中,在电池的极片各处涂覆的活性物质层的面密度均一致,正极片上的活性物 质的面密度均为192g/m2。该极片结构可W但不限于参见图7所示。
[008引分别制得上述的电池样品,随机取样100个,分别对样品进行短路率和循环容量 衰减率进行测试,得到W下的实验数据表:
[0089]
【主权项】
1. 一种可弯折锂离子电池,其特征是,所述锂离子电池至少一个部位为可弯折部位, 在所述锂离子电池的可弯折部位处,所述锂离子电池的极片表面的活性物质层的面密 度,低于在所述锂离子电池的不可弯折部位处的极片表面的活性物质层的面密度。
2. 根据权利要求1所述的可弯折锂离子电池,其特征是, 在所述锂离子电池的可弯折部位处,在所述活性物质层与所述极片的集流体之间还粘 结有固化的惰性材料层, 所述惰性材料层的材料为:与所述锂离子电池内部材料活性物质都不发生反应的材 料。
3. 根据权利要求2所述的可弯折锂离子电池,其特征是, 所述惰性材料层的厚度为:2 μ m-100 μ m。
4. 根据权利要求1至3之任一所述的可弯折锂离子电池,其特征是, 在所述锂离子电池的可弯折部位处,所述极片表面未涂覆有活性物质, 在所述锂离子电池的不可弯折部位处,所述极片表面涂覆有所述活性物质层。
5. 根据权利要求1至3之任一所述的可弯折锂离子电池,其特征是, 所述锂离子电池的隔膜为陶瓷隔膜。
6. -种可弯折锂离子电池用极片,其特征是,包括: 在所述极片上的第一预定区域处的活性物质层的面密度低于涂覆于其他涂布区域的 活性物质层的面密度,当应用所述极片制成可弯折锂离子电池后,所述第一预定区域位于 所述锂离子电池的可弯折部位。
7. 根据权利要求6所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 在所述极片的所述第一预定区域上还预先涂覆有惰性材料层,所述惰性材料为与所述 锂离子电池内部材料都不发生反应的材料; 在所述第一预定区域,所述活性物质浆料涂覆在所述惰性材料层的顶部或者不涂覆, 在其他涂覆区域,所述活性物质浆料涂覆在所述极片的集流体的顶部。
8. 根据权利要求6所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 所述惰性材料层由挥发性惰性材料以及粘结添加剂构成,所述挥发材料的质量百分比 含量大于所述粘结添加剂的质量百分比含量, 所述挥发性惰性材料的沸点等于或者低于所述烘干室的温度,使在所述极片烘干前, 所述挥发性惰性材料完全挥发。
9. 根据权利要求8所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 使在所述极片由所述涂布机到所述烘干室的传送过程中,所述挥发性惰性材料完全挥 发。
10. 根据权利要求9所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 所述挥发性惰性材料的沸点为30至60摄氏度。
11. 根据权利要求7至9之任一所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 所述惰性材料层的厚度为2 μ m-100 μ m。
12. 根据权利要求6至9之任一所述的可弯折锂离子电池用极片,其特征是, 在所述第一预定区域处不涂覆活性物质浆料,在其他涂布区域均匀涂覆所述活性物质 浆料。
13. -种适用于权利要求6之12之任一所述极片的涂布机,其特征是,包括涂布上刀 口,所述涂布上刀口的底部设置有向底部凸起的凸起部。
【专利摘要】一种可弯折锂离子电池及该电池的极片及涂布机。所述锂离子电池至少一个部位为可弯折部位,在所述锂离子电池的可弯折部位处,所述锂离子电池的极片表面的活性物质层的面密度,低于在所述锂离子电池的不可弯折部位处的极片表面的活性物质层的面密度。应用该技术方案能减少电池由于弯折而导致短路或者导致电池循环性能下降等问题。
【IPC分类】H01M4-04, H01M10-0525, H01M4-13
【公开号】CN204558594
【申请号】CN201520140957
【发明人】何安轩, 杨海洋
【申请人】深圳市格瑞普电池有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月12日
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