一種高安全鋰離子疊片電池正極片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高安全鋰離子疊片電池正極片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自1991年，日本SONY公司發(fā)明研制出鋰離子二次電池并商業(yè)化以來，鋰離子電池發(fā)展迅速，其應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，市場占有率日益提高，特別是隨著能源危機(jī)的到來以及環(huán)境壓力日益擴(kuò)大，鋰離子電池作為動力源應(yīng)用在電動汽車上，使得市場對鋰離子電池的需求進(jìn)一步擴(kuò)大。鋰離子電池在電動汽車上的應(yīng)用對電池性能的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消費(fèi)市場用電池，既要高能量密度，又要高功率密度，同時(shí)對安全性能要求也很高。鋰離子電池工藝結(jié)構(gòu)上分主要有疊片和卷繞型，疊片型鋰離子電池每層都有極耳引出，電池內(nèi)阻較小，功率性能好；而且內(nèi)部電場分布均勻，有利于性能發(fā)揮，從性能上講比較適合做動力電池應(yīng)用在電動汽車上，但是疊片電池極片通常是沖切制備，其邊緣毛刺較大，易于刺穿隔膜，造成正負(fù)極短路，形成安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高安全鋰離子疊片電池正極片及其制備方法，提高安全性。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0004]—種高安全鋰離子疊片電池正極片，高安全鋰離子疊片電池由高安全鋰離子疊片電池正極片、負(fù)極片、隔膜層疊而成，正極片包括涂于縱向邊緣的粘性絕緣涂層、貼于橫向邊緣的絕緣高溫膠帶、正極涂料區(qū)域和極耳。
[0005]優(yōu)選的，所述粘性絕緣涂層是由氧化鋁、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一種或多種和熱塑性樹脂膠粘劑混合而成。
[0006]進(jìn)一步的，所述正極涂料區(qū)域的寬度和長度較負(fù)極小1?4mm，所述正極涂料區(qū)域加粘性絕緣涂層的總寬度較負(fù)極片大1?4_，所述正極涂料區(qū)域和絕緣高溫膠帶的總長度較負(fù)極片大1?4mm。
[0007]—種高安全鋰離子疊片電池正極片制備方法，包括以下步驟:
[0008]S1、正極片涂布時(shí)縱向留15?30mm的留白，并在留白邊緣與涂層交界處涂3?6mm的粘性絕緣涂層；
[0009]S2、正極片輥壓后的極片邊緣留白切除一定寬度，留一定寬度的箔材作極耳；
[0010]S3、正極片分條和裁切，在裁切位橫向貼寬度為6?12mm的絕緣高溫膠帶，沿絕緣高溫膠帶中間切斷后形成高安全鋰離子疊片電池正極片。
[0011]上所述制備的正極片與隔膜、負(fù)極片層疊一起，負(fù)極片的縱向邊緣對應(yīng)正極片粘性絕緣涂層中間位置，負(fù)極片的橫向邊緣對應(yīng)絕緣高溫膠帶中間位置，經(jīng)70?85°C熱壓后正極片邊緣粘合在一起。
[0012]本發(fā)明的有益效果:邊緣粘性絕緣涂層的正極片與隔膜、負(fù)極片層疊后熱壓后能有效粘合在一起，解決疊片電池極片移位帶來的安全問題，邊緣絕粘性緣涂層和絕緣膠帶有效地避免了負(fù)極片邊緣毛刺刺穿隔膜造成正負(fù)極短路帶來的安全問題；其制備方法實(shí)現(xiàn)了連續(xù)涂覆粘性絕緣涂層能夠滿足自動化操作要求，效率高。
【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0014]圖1是本發(fā)明高安全鋰離子疊片電池正極片示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明高安全鋰離子疊片電池正極片涂布示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明高安全鋰離子疊片電池正極片切邊以及分切示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明高安全鋰離子疊片電池正極片貼膠裁斷示意圖。
[0018]圖中，1、粘性絕緣涂層；2、絕緣高溫膠帶；3、正極涂料區(qū)域；4、極耳。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明公開一種高安全鋰離子疊片電池正極片，高安全鋰離子疊片電池由高安全鋰離子疊片電池正極片、負(fù)極片、隔膜層疊而成，正極片包括涂于縱向邊緣的粘性絕緣涂層1、貼于橫向邊緣的絕緣高溫膠帶2、正極涂料區(qū)域3和極耳4，所述粘性絕緣涂層1材料為氧化鋁、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一種或多種和熱塑性樹脂膠粘劑粘性材料混合物，負(fù)極片的縱向邊緣對應(yīng)正極片粘性絕緣涂層中間位置，負(fù)極片的橫向邊緣對應(yīng)絕緣高溫膠帶中間位置，經(jīng)70?85°C熱壓后正極片邊緣粘合在一起。
[0020]如圖2?圖4所示，本發(fā)明公開一種高安全鋰離子疊片電池正極片制備方法，包括以下步驟:
[0021]S1、正極片涂布時(shí)縱向留15?30mm的留白，并在留白邊緣與涂層交界處涂3?6mm的粘性絕緣涂層；
[0022]S2、正極片輥壓后的極片邊緣留白切除一定寬度，留一定寬度的箔材作極耳；
[0023]S3、正極片分條和裁切，在裁切位橫向貼寬度為6?12_的絕緣高溫膠帶，沿絕緣高溫膠帶中間切斷后形成高安全鋰離子疊片電池正極片。
[0024]目前疊片電池極片的制備方法通常是橫向間隙式涂布，然后通過沖切的方式?jīng)_出極片，無法實(shí)現(xiàn)在涂布時(shí)連續(xù)涂一層絕緣層，如對沖切后的極片再圖絕緣層，效率太低，因此目前是通過提高沖切精度或改用激光切片的方式降低毛刺，一方面成本高，另一方面只能降低，不能完全解決毛刺帶來的安全問題。本發(fā)明通過縱向留白實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂粘性絕緣涂層，通過切邊和斷切的方式形成正極片，粘性絕緣涂層可以和涂布時(shí)一起涂，貼絕緣膠帶可以在裁斷極片的同時(shí)自動貼，雖然增加了工步，但不增加工時(shí)。因此該制備方法能夠高效的實(shí)現(xiàn)在正極邊緣四邊都有絕緣保護(hù)。通過對正負(fù)極片合理的設(shè)計(jì)，正極涂料區(qū)域的寬度和長度較負(fù)極小1?4_，正極涂料區(qū)域加粘性絕緣涂層的總寬度較負(fù)極片大1?4_，正極涂料區(qū)域和絕緣高溫膠帶的總長度較負(fù)極片大1?4_，正極片與隔膜、負(fù)極片層疊一起，負(fù)極片的縱向邊緣對應(yīng)正極粘性絕緣涂層中間位置，橫向邊緣對應(yīng)絕緣高溫膠帶中間位置，只需要正極邊緣有絕緣保護(hù)就可以完全解決極片毛刺的問題。
[0025]另外，目前疊片的電池層疊后，在使用過程特別是高強(qiáng)振動，很容易層與層之間滑移，就是通常說的“移位”現(xiàn)象，通過正極片涂有粘性的粘性絕緣層，可以有效的避免“移位”現(xiàn)象。
[0026] 以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高安全鋰離子疊片電池正極片，其特征在于，高安全鋰離子疊片電池由高安全鋰離子疊片電池正極片、負(fù)極片、隔膜層疊而成，正極片包括涂于縱向邊緣的粘性絕緣涂層、貼于橫向邊緣的絕緣高溫膠帶、正極涂料區(qū)域和極耳。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高安全鋰離子疊片電池正極片，其特征在于，所述粘性絕緣涂層是由氧化鋁、氧化硅、氮化硅、勃姆石中的一種或多種和熱塑性樹脂膠粘劑混合而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高安全鋰離子疊片電池正極片，其特征在于，所述正極涂料區(qū)域的寬度和長度較負(fù)極小1?4_，所述正極涂料區(qū)域加粘性絕緣涂層的總寬度較負(fù)極片大1?4_，所述正極涂料區(qū)域和絕緣高溫膠帶的總長度較負(fù)極片大1?4_。4.如權(quán)利要求1所述的高安全鋰離子疊片電池正極片制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、正極片涂布時(shí)縱向留15?30mm的留白，并在留白邊緣與涂層交界處涂3?6mm的粘性絕緣涂層； 52、正極片輥壓后的極片邊緣留白切除一定寬度，留一定寬度的箔材作極耳； 53、正極片分條和裁切，在裁切位橫向貼寬度為6?12_的絕緣高溫膠帶，沿絕緣高溫膠帶中間切斷后形成高安全鋰離子疊片電池正極片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高安全鋰離子疊片電池正極片，其特征在于，負(fù)極片的縱向邊緣對應(yīng)正極片粘性絕緣涂層中間位置，負(fù)極片的橫向邊緣對應(yīng)絕緣高溫膠帶中間位置，經(jīng)70?85°C熱壓后正極片邊緣粘合在一起。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高安全鋰離子疊片電池正極片，高安全鋰離子疊片電池由高安全鋰離子疊片電池正極片、負(fù)極片、隔膜層疊而成，正極片包括粘性絕緣涂層、絕緣高溫膠帶、正極涂料區(qū)域和極耳，其制備方法是：首先涂布時(shí)縱向留一定寬度的留白，并在留白邊緣與涂層交界處涂一定寬度的粘性絕緣涂層；其次輥壓后的極片邊緣留白切除一定寬度，留一定寬度的箔材作極耳，并分條；最后裁切，在裁切位橫向貼絕緣高溫膠帶，沿絕緣高溫膠帶中間切斷后就形成一種高安全鋰離子疊片電池正極片，本發(fā)明解決疊片電池極片移位問題,且邊緣粘性絕緣涂層和絕緣膠帶有效地解決了正負(fù)極極片邊緣毛刺的問題；其制備方法能夠滿足自動化操作要求，效率高。
【IPC分類】H01M4/36, H01M4/139, H01M10/0525, H01M4/13
【公開號】CN105244470
【申請?zhí)枴緾N201510579723
【發(fā)明人】劉成士, 曹利娜, 張金龍, 王晨旭
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月11日