[發明專利]干法制備PVDF隔膜電池極片組元的方法以及生產線

在審

• 申請號: 201810067515.1
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108365266A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李貝;胡韜;解明;吳迪
• 申請（專利權）人: 柔電（武漢）科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

本發明涉及儲能技術領域，提供了一種干法制備PVDF隔膜電池極片組元的方法，包括如下步驟：S1，制備正極極片和負極極片；S2，采用電磁波加熱的方式加熱PVDF隔膜，并將正極極片和負極極片分別按壓在加熱后的PVDF隔膜的兩相對面上，即得到初始狀態下的極片組元；S3，將初始狀態下的極片組元按要求進行分切，即得到成品極片組元。本發明的一種干法制備PVDF隔膜電池極片組元的生產線，包括正極極片、負極極片、PVDF隔膜以及電磁波加熱裝置。本發明通過采用電磁波加熱的方式加熱PVDF隔膜，能夠快速加熱，明顯地縮短了PVDF隔膜制備電池極片組元的時間，同時，由于是電磁波直接對隔膜PVDF涂層作用，其發生區域可以很小，降低了PVDF隔膜受熱過程中的熱損耗。

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，具體為干法制備PVDF隔膜電池極片組元的方法以及生產線。

背景技術

隔膜是鋰離子電池重要的組成部分，其作用在于隔離正負極，防止正負極短路，同時具有離子導通的作用，使電化學反應能夠順利的進行。隔膜的性能對電池的安全性能，循環性能，倍率性能，吸液性能等有重要的影響。近年來，隔膜的制備技術受到廣泛的關注。隔膜的制備方法有干法和濕法兩種，其主要材料為聚丙烯或者聚乙烯，但是這類材質的隔膜孔隙率低，熔點較低，機械強度差，吸液率較低，安全性能也差。為了提高隔膜的性能，在隔膜的制備材料中摻雜填料、在表面進行修飾涂覆等手段均是研究的熱點，而其中使用PVDF涂覆的隔膜是當前研究的熱點。

PVDF是一種重復單元為-CH2-CF2-的白色粉末狀結晶聚合物，相對密度1.75-1.78，玻璃化溫度為-39°，熔點180°，熱分解溫度為350°，長期使用溫度為-30°-150°。從熔點到分解溫度的加工范圍寬，加工溫度低，熔融黏度小，容易加工。PVDF聚合物鏈上含有很強的推電子基-CF2，且PVDF的介電常數較高ε＝8.4，有利于促進鋰鹽更充分的溶解，增加載流子濃度。

在一般隔膜上涂覆PVDF之后使隔膜具備了一定的粘接能力，能夠保證正負極極片與隔膜之間形成更好地接觸，有利于電池容量的正常發揮。

PVDF隔膜與正負極片形成好的粘接效果依賴于PVDF隔膜涂層能很好的受熱軟化。現有技術中通常采用熱傳導方式，在實際制備中，需要經過較長時間的熱烘，造成極大的能耗和時間的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種干法制備PVDF隔膜電池極片組元的方法以及生產線，通過采用電磁波加熱的方式加熱PVDF隔膜，能夠快速加熱，明顯地縮短了PVDF隔膜制備電池極片組元的時間，同時，由于是電磁波直接對隔膜PVDF涂層作用，其發生區域可以很小，降低了PVDF隔膜受熱過程中的熱損耗。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種干法制備PVDF隔膜電池極片組元的方法，包括如下步驟：

S1，制備正極極片和負極極片；

S2，采用電磁波加熱的方式加熱PVDF隔膜，并將所述正極極片和所述負極極片分別按壓在加熱后的所述PVDF隔膜的兩相對面上，即得到初始狀態下的極片組元；

S3，將初始狀態下的極片組元按要求進行分切，即得到成品極片組元。

進一步，在所述S2步驟中，采用電磁波加熱裝置產生電磁波，并對PVDF隔膜進行加熱，具體加熱方式為：使所述PVDF隔膜勻速通過所述電磁波加熱裝置的加熱區域，當所述PVDF隔膜通過所述電磁波加熱裝置的加熱區域后立即將所述正極極片和所述負極極片按壓在所述PVDF隔膜的兩相對面上。

進一步，在所述S2步驟中，采用微波加熱的方式對PVDF隔膜進行加熱。

進一步，在所述S2步驟中，采用紅外線加熱的方式對PVDF隔膜進行加熱。

進一步，在所述S2步驟中，采用按壓裝置給予壓力將所述正極極片和所述負極極片分別按壓在加熱后的所述PVDF隔膜的兩相對面上。