超薄型聚合物電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于電池領(lǐng)域，提供了一種超薄型聚合物電池，包括正極片和負(fù)極片，該超薄型聚合物電池還包括固定于所述正極片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正極片，所述負(fù)極片對折夾持所述正極片，所述隔膜袋位于所述正極片與所述負(fù)極片之間；所述正極片上引出有正極耳，所述負(fù)極片上引出有負(fù)極耳。通過設(shè)置隔膜袋，使隔膜袋固定在正極片上，并且包裹正極片，則可以避免隔膜與正極片間的錯(cuò)位，再將負(fù)極片對折夾持住正極片，從而可以避免負(fù)極片與隔膜間的錯(cuò)位，同時(shí)也可以避免正極片與負(fù)極片間的錯(cuò)位，防止出現(xiàn)電池故障。
【專利說明】
超薄型聚合物電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電池領(lǐng)域，尤其涉及一種超薄型聚合物電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著穿戴式電子產(chǎn)品市場的日益增長和一些異形電池的應(yīng)用，要求鋰離子電池需要按照終端產(chǎn)品的要求做成特定的形狀。特別是超薄型聚合物電池，其厚度往往要求做到1mm，甚至是0.8mm以下。現(xiàn)有技術(shù)這電池的卷芯一般采用疊片式結(jié)構(gòu)，一般是在正極片上疊一層隔膜，再疊一層負(fù)極片，再疊一層隔膜，再疊一層正極片來熱壓制成。但是這種疊片法制作超薄型聚合物電池，其各極片與隔膜間容易產(chǎn)生錯(cuò)位，而導(dǎo)致電池發(fā)生故障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種超薄型聚合物電池，旨在解決現(xiàn)有超薄型聚合物電池制作時(shí)各極片與隔膜間容易產(chǎn)生錯(cuò)位，而導(dǎo)致電池發(fā)生故障的問題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種超薄型聚合物電池，包括正極片和負(fù)極片，該超薄型聚合物電池還包括固定于所述正極片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正極片，所述負(fù)極片對折夾持所述正極片，所述隔膜袋位于所述正極片與所述負(fù)極片之間；所述正極片上引出有正極耳，所述負(fù)極片上引出有負(fù)極耳。
[0005]進(jìn)一步地，所述隔膜袋的表面上還涂布有粘合粘接層。
[0006]進(jìn)一步地，所述負(fù)極片的長度大于所述正極片的長度的二倍。
[0007]進(jìn)一步地，所述正極片包括正極金屬片和涂布于所述正極金屬片的相對兩面上的正極活性層。
[0008]進(jìn)一步地，所述正極耳與所述正極金屬片一體成型。
[0009]進(jìn)一步地，所述正極金屬片為鋁箔。
[0010]進(jìn)一步地，所述負(fù)極片包括負(fù)極金屬片和涂布于所述負(fù)極金屬片的相對兩面上的負(fù)極活性層。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述負(fù)極耳與所述負(fù)極金屬片一體成型。
[0012I進(jìn)一步地，所述負(fù)極金屬片為銅箔。
[0013]進(jìn)一步地，還包括包裹所述負(fù)極片的絕緣層。
[0014]本實(shí)用新型通過設(shè)置隔膜袋，使隔膜袋固定在正極片上，并且包裹正極片，則可以避免隔膜與正極片間的錯(cuò)位，再將負(fù)極片對折夾持住正極片，從而可以避免負(fù)極片與隔膜間的錯(cuò)位，同時(shí)也可以避免正極片與負(fù)極片間的錯(cuò)位，防止出現(xiàn)電池故障。
【附圖說明】
[0015]圖1本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的超薄型聚合物電池的正視示意圖；
[0016]圖2是沿圖1中線A-A的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]請參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種超薄型聚合物電池100，包括正極片10、負(fù)極片20和隔膜袋30;其中，隔膜袋30固定于正極片10上，且隔膜袋30包裹正極片10，正極片10上引出有正極耳13，負(fù)極片20上引出有負(fù)極耳23;負(fù)極片20對折夾持正極片10，隔膜袋30位于正極片10與負(fù)極片20之間。
[0019]通過設(shè)置隔膜袋30，使隔膜袋30固定在正極片10上，并且包裹正極片10，則可以避免隔膜與正極片10間的錯(cuò)位，再將負(fù)極片20對折夾持住正極片10，從而可以避免負(fù)極片20與隔膜間的錯(cuò)位，同時(shí)也可以避免正極片10與負(fù)極片20間的錯(cuò)位，防止出現(xiàn)電池故障。
[0020]進(jìn)一步地，正極耳13與負(fù)極耳23的位置相錯(cuò)開，從而可以方便該超薄型聚合物電池100的使用，更好的防止正極耳13與負(fù)極耳23短路。
[0021]進(jìn)一步地，隔膜袋30的表面上還涂布有粘合粘接層(圖中未示出)。在隔膜袋30上涂布有粘合粘接層，以便隔膜袋30可以更好的固定在正極片10上。
[0022]進(jìn)一步地，為了更好的降低制作的超薄型聚合物電池100厚度，隔膜袋30上涂布粘合粘接層的厚度范圍為I?2um。
[0023]進(jìn)一步地，負(fù)極片20的長度大于或等于正極片10的長度的二倍。從而在對折負(fù)極片20時(shí)，可以使負(fù)極片20剛好夾住正極片10。進(jìn)一步地，負(fù)極片20的寬度等于或略大于正極片10的寬度，以使負(fù)極片20在寬度上可以與正極片10相對應(yīng)，減少材料的浪費(fèi)。
[0024]進(jìn)一步地，正極片10包括正極金屬片11和涂布于正極金屬片11的相對兩面上的正極活性層12。更進(jìn)一步地，在涂布正極活性層12時(shí)，可以露出正極金屬片11的至少一端，以便將正極金屬片11的該端切割成正極耳13，以方便加工，同時(shí)提高正極耳13與正極金屬片11的連接強(qiáng)度，即正極耳13與正極金屬片11 一體成型。進(jìn)一步地，正極金屬片11為鋁箔。在其它實(shí)施例中，也可以在正極金屬片11上焊接鋁帶、鎳帶、銅帶等金屬帶來引出正極耳13。
[0025]進(jìn)一步地，負(fù)極片20包括負(fù)極金屬片21和涂布于負(fù)極金屬片21的相對兩面上的負(fù)極活性層22。更進(jìn)一步地，在涂布負(fù)極活性層22時(shí)，可以露出負(fù)極金屬片21的至少一端，以便將負(fù)極金屬片21的該端切割成負(fù)極耳23，以方便加工，同時(shí)提高負(fù)極耳23與負(fù)極金屬片21的連接強(qiáng)度，即負(fù)極耳23與負(fù)極金屬片21 —體成型。進(jìn)一步地，負(fù)極金屬片21為銅箔。在其它實(shí)施例中，也可以在負(fù)極金屬片21上焊接鋁帶、鎳帶、銅帶等金屬帶來引出負(fù)極耳23。
[0026]進(jìn)一步地，該超薄型聚合物電池100還包括絕緣層40，且該絕緣層40包裹負(fù)極片20。由于負(fù)極片20夾持正極片10，則絕緣層40成為一個(gè)保護(hù)層。設(shè)置絕緣層40即可以保護(hù)由正極片10、負(fù)極片20與隔膜袋30組成的電芯，也可以起到防止漏電的作用，提高電芯的使用壽命和放電時(shí)間。絕緣層40可以為使用PVDF(聚偏氟乙烯，英文簡稱為PVDF)或PVDF(聚偏氟乙烯，英文簡稱為PVDF)與PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯，英文簡稱為PVDF-HFP)的混合物涂布而成。以降低絕緣層40的厚度。在另一些實(shí)施例中，絕緣層40也可以為塑料膜等。
[0027]進(jìn)一步地，正極活性層12可以使用正極配料制作；負(fù)極活性層22可以使用負(fù)極配料制作。
[0028]所述正極配料包括正主料、正極粘結(jié)劑和正極導(dǎo)電劑。其中，所述正主料可以為鈷酸鋰或三元或磷酸鐵鋰或錳酸鋰;所述正極粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯(英文簡稱為PVDF);所述正極導(dǎo)電劑包括碳納米管(英文簡稱為CNT)、導(dǎo)電炭黑、石墨烯中的一種或多種。進(jìn)一步地，對于正主料采用磷酸鐵鋰時(shí)，正極粘結(jié)劑可以采用PVDF或水性粘結(jié)劑，如水性粘結(jié)劑可以為丙烯腈多元共聚物的水分散液，如采用商品名稱為LA133的丙烯腈多元共聚物的水分散液加PVDF來制作正極粘結(jié)劑。如導(dǎo)電炭黑可以采用商品名稱為Super-p的導(dǎo)電炭黑。由此可知，本實(shí)用新型的超薄型聚合物電池100可以采用多種電極材料制作正極配料。
[0029]進(jìn)一步地，所述負(fù)極配料包括負(fù)主料、負(fù)極粘結(jié)劑和負(fù)極導(dǎo)電劑。其中所述負(fù)主料為石墨或石墨的改性物;所述負(fù)極粘結(jié)劑為油性粘結(jié)劑或水性粘結(jié)劑;所述負(fù)極導(dǎo)電劑包括碳納米管、導(dǎo)電炭黑、石墨烯中的一種或多種。具體地，上述石墨的改性物可以為硅碳復(fù)合石墨。上述油性粘結(jié)劑可以為聚偏氟乙烯(英文簡稱為PVDF)。上述水性粘結(jié)劑可以為丁苯乳膠(英文簡稱為SBR)加羧甲基纖維素鈉(英文簡稱為CMC)，即SBR+CMC體系的水性粘結(jié)劑。如導(dǎo)電炭黑可以采用商品名稱為Super-p的導(dǎo)電炭黑。由此可知，本實(shí)用新型的超薄型聚合物電池100可以采用多種電極材料制作負(fù)極配料。
[0030]進(jìn)一步地，在制作正極片10與負(fù)極片20時(shí)，可以將正極配料涂布于鋁箔上制成正極片10，將負(fù)極配料涂布于銅箔上制成負(fù)極片20，可以將正極配料和負(fù)極配料采用乳化均質(zhì)高速分散的方法制成均勻穩(wěn)定的漿料，再采用擠壓噴涂法或轉(zhuǎn)移涂布法來實(shí)現(xiàn)。更進(jìn)一步地，為了降低正極片10和負(fù)極片20的厚度，以便在較高的體積容納較多的電極材料，可以對正極片10和負(fù)極片20進(jìn)行對輥碾壓。
[0031]進(jìn)一步地，為了提高加工效率，降低成本，可以制作大片的正極片10和負(fù)極片20，在將大片的正極片10和負(fù)極片20分切成小塊的正極片10和負(fù)極片20。分切時(shí)可以采用整卷正極片10或負(fù)極片20分成小卷正極片10或負(fù)極片20的工藝，也可以采用沖片機(jī)將大片的正極片10和負(fù)極片20沖成小塊的正極片10和負(fù)極片20的工藝，還可以采用模切機(jī)進(jìn)行分切。
[0032]本實(shí)施例的超薄型聚合物電池100可以防止正極片10與負(fù)極片20及隔膜間錯(cuò)位，防止電池故障，同時(shí)可以提高組裝的穩(wěn)定性與可靠性，簡化組裝過程，提高生產(chǎn)效率、降低成本，并且可以使電池的性能得到提升。
[0033]進(jìn)一步地，隔膜袋30可以由隔膜熱壓復(fù)合在正極片10上而制成。進(jìn)一步地，在對正極片10上通過熱壓復(fù)合工藝固定隔膜以形成隔膜袋30的過程中，其熱壓復(fù)合工藝中，溫度范圍為45?85°C，壓力范圍為0.2Mpa?0.8Mpa，時(shí)間為5?lOmin。從而保證隔膜可以良好的固定在正極片10上。將熱壓復(fù)合工藝的溫度范圍設(shè)為45?85°C，可以使隔膜上的粘合粘接層能良好的與正極片10粘接固定，同時(shí)還不會(huì)影響到正極片10。而當(dāng)溫度高于85°C，可能會(huì)損壞正極片10的正極活性層12，而當(dāng)溫度低于45°C，則隔膜可能無法固定在正極片10上。優(yōu)先地，熱壓復(fù)合工藝的溫度范圍為50?60°C。將熱壓復(fù)合工藝的壓力范圍設(shè)為0.2Mpa?
0.8Mpa，以保證隔膜可以良好的固定在正極片10上。當(dāng)壓力大于0.8Mpa，有可能會(huì)壓壞正極片10，而當(dāng)壓力小于0.2Mpa，又可能會(huì)使隔膜無法緊密固定在正極片10上。優(yōu)先地，熱壓復(fù)合工藝的壓力范圍為0.25Mpa?0.45Mpa。
[0034]進(jìn)一步地，隔膜上涂布的粘合粘接層可以為PVDF(聚偏氟乙烯，英文簡稱為PVDF)與PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯，英文簡稱為PVDF-HFP)的混合物，或者為PAA(聚丙烯酸鹽，英文簡稱為PAA)與PAN(聚丙烯腈，英文簡稱為PAN)的混合物。粘合粘接層使用PVDF與PVDF-HFP的混合物或PAA與PAN的混合物，以使隔膜可以更好的熱壓復(fù)合固定在正極片10上，同時(shí)減少對正極片10的影響。在其它實(shí)施例中，隔膜上也可以涂布其它粘接劑。
[0035]進(jìn)一步地，PVDF與PVDF-HFP的質(zhì)量比例范圍為3:1?5:1，以使隔膜可以更好的熱壓復(fù)合固定在正極片1上。優(yōu)先地，PVDF與PVDF-HFP的質(zhì)量比例范圍為4:1。
[0036]進(jìn)一步地，PAA與PAN的質(zhì)量比例范圍為3:1?1:3。以使隔膜可以更好的熱壓復(fù)合固定在正極片10上。優(yōu)先地，PAA與PAN的質(zhì)量比例范圍為1: 1.8。
[0037]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超薄型聚合物電池，包括正極片和負(fù)極片，其特征在于:該超薄型聚合物電池還包括固定于所述正極片上的隔膜袋，所述隔膜袋包裹所述正極片，所述負(fù)極片對折夾持所述正極片，所述隔膜袋位于所述正極片與所述負(fù)極片之間；所述正極片上引出有正極耳，所述負(fù)極片上引出有負(fù)極耳。2.如權(quán)利要求1所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述隔膜袋的表面上還涂布有粘合粘接層。3.如權(quán)利要求1所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述負(fù)極片的長度大于所述正極片的長度的二倍。4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述正極片包括正極金屬片和涂布于所述正極金屬片的相對兩面上的正極活性層。5.如權(quán)利要求4所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述正極耳與所述正極金屬片一體成型。6.如權(quán)利要求4所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述正極金屬片為鋁箔。7.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述負(fù)極片包括負(fù)極金屬片和涂布于所述負(fù)極金屬片的相對兩面上的負(fù)極活性層。8.如權(quán)利要求7所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述負(fù)極耳與所述負(fù)極金屬片一體成型。9.如權(quán)利要求7所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，所述負(fù)極金屬片為銅箔。10.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的超薄型聚合物電池，其特征在于，還包括包裹所述負(fù)極片的絕緣層。
【文檔編號】H01M2/08GK205452406SQ201521127280
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】王繼生, 孟亞斌
【申請人】吉安市優(yōu)特利科技有限公司