[發(fā)明專利]一種隔膜膠的制備方法、疊片方法及疊片裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113088221A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王禮軍;劉鑫;郭明奎;高飛
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: C09J127/16
• 分類號: C09J127/16;C09J175/04;C09J11/08;C09J11/06;H01M50/46;H01M10/04;H01M10/058
• 代理公司: 北京遠智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，公開一種隔膜膠的制備方法、疊片方法及疊片裝置。該隔膜膠的制備方法包括如下步驟：步驟S1：將PVDF膠液與PU膠液按照預(yù)設(shè)比例進行混合形成預(yù)制溶液；步驟S2：在預(yù)制溶液中加入分散劑和流平劑，攪拌形成隔膜膠；其中，PVDF膠液為PVDF粘結(jié)劑與N?甲基吡咯烷酮的混合溶液，且PVDF膠液中PVDF粘結(jié)劑的質(zhì)量分數(shù)為5%~30%；PU膠液為PU粘結(jié)劑與N?甲基吡咯烷酮的混合溶液，PU膠液中PU粘結(jié)劑的質(zhì)量分數(shù)為5%~30%；分散劑占隔膜膠的質(zhì)量分數(shù)為1%~3%；流平劑占隔膜膠的質(zhì)量分數(shù)為1%~3%。采用所述隔膜膠的制備方法制備的隔膜膠粘性較好，均勻性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隔膜膠的制備方法、疊片方法及疊片裝置。

背景技術(shù)

隨著對環(huán)境污染問題越來越重視，電動汽車以其綠色環(huán)保的優(yōu)勢迅猛發(fā)展，其中決定電動汽車續(xù)航、動力的關(guān)鍵因素是鋰電池的性能。

現(xiàn)有鋰電池的極組的生產(chǎn)過程為：首先將正極極片、負極極片和隔膜層疊為極組，并在極組的外表面貼捆綁膠帶，然后再對極組熱壓成型，以固定極組并防止極組錯層。熱壓前需要對極組進行預(yù)熱15min-30min，使極組內(nèi)、外部溫度均勻并軟化隔膜正反兩面的粘合劑涂層，再經(jīng)較高的壓力對預(yù)熱的極組進行熱壓，從而使極組內(nèi)的正極極片、負極極片和隔膜充分粘合。

但是，上述生產(chǎn)過程通常存在以下問題：

（1）疊片機上的捆綁膠帶需要人工更換，并需要人工或者CCD檢測機構(gòu)檢測捆綁膠帶是否存在粘貼不良的情況。此過程需要耗費大量的捆綁膠帶，同時人工更換捆綁膠帶浪費人力和物力；

（2）貼捆綁膠帶無法避免極片脫出，常常會出現(xiàn)捆綁膠帶脫落的情況；

（3）極組表面貼捆綁膠帶的收緊點處受力大，會造成極組表面受力不均和收尾處隔膜出現(xiàn)褶皺的情況；

（4）熱壓工序的預(yù)熱階段耗時較長，影響電池裝配的生產(chǎn)效率；

（5）預(yù)熱不充分的極組在熱壓過程難以粘合在一塊，一方面容易造成熱壓不良，使極組結(jié)構(gòu)松容易變軟，另一方面抑制隔膜熱收縮的表面張力降低，電池熱箱測試通過率低；

（6）熱壓不良的極組仍有隔膜與極片錯層的情況發(fā)生，給電芯帶來安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種隔膜膠的制備方法、疊片方法及疊片裝置，可以使正極極片、負極極片和隔膜整體粘合在一起，避免極組錯位，且省略了熱壓工序，提高生產(chǎn)效率。

為達上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種隔膜膠的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1：將PVDF膠液與PU膠液按照預(yù)設(shè)比例進行混合形成預(yù)制溶液；

步驟S2：在所述預(yù)制溶液中加入分散劑和流平劑，攪拌形成隔膜膠；

其中，所述PVDF膠液為PVDF粘結(jié)劑與N-甲基吡咯烷酮的混合溶液，且所述PVDF膠液中PVDF粘結(jié)劑的質(zhì)量分數(shù)為5%~30%；

所述PU膠液為PU粘結(jié)劑與N-甲基吡咯烷酮的混合溶液，所述PU膠液中PU粘結(jié)劑的質(zhì)量分數(shù)為5%~30%；

所述分散劑占所述隔膜膠的質(zhì)量分數(shù)為1%~3%；所述流平劑占所述隔膜膠的質(zhì)量分數(shù)為1%~3%。

作為一種隔膜膠的制備方法的優(yōu)選方案，在所述步驟S1中，所述預(yù)設(shè)比例=3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3中的任意一種，其中，所述預(yù)設(shè)比例為所述PVDF膠液和所述PU膠液的混合比例。

作為一種隔膜膠的制備方法的優(yōu)選方案，所述分散劑為聚乙二醇、十二烷基苯磺酸鈉、聚丙烯酸中的一種或幾種。

作為一種隔膜膠的制備方法的優(yōu)選方案，所述流平劑為聚二甲基硅氧烷和/或丙烯酸酯。

為達上述目的，本發(fā)明還提供一種疊片方法，包括如下步驟：