[發(fā)明專利]干電極結(jié)構(gòu)及干電極成型裝置

在審

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• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115207274A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫先導(dǎo)智能裝備股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/04
• 代理公司: 蘇州衡創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32329
• 代理人: 仲昌民

本發(fā)明涉及一種干電極結(jié)構(gòu)，包括基材及附著于基材表面的復(fù)合膜層，復(fù)合膜層包括多個相互層疊的干電極膜，每個干電極膜包括電極材料及粘接劑，且與基材接觸的干電極膜中粘結(jié)劑的占比高于其余每個干電極膜中粘結(jié)劑的占比。多個干電極膜以復(fù)合膜層的形式附著于基材的表面。而且，與基材直接接觸的干電極膜中粘接劑的占比最高，故與基材之間的粘接力較強，可使得復(fù)合膜層與基材粘接可靠。而遠離基材的干電極膜中粘接劑的含量較少，故復(fù)合膜層整體的粘接劑含量可控制在較低的范圍內(nèi)，而活性物質(zhì)，即電極材料的含量則相對較高。因此，上述干電極結(jié)構(gòu)即具有較高的可靠性，又能保證電池的能量密度。此外，本發(fā)明還提供一種干電極成型裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種干電極結(jié)構(gòu)及干電極成型裝置。

背景技術(shù)

相較于傳統(tǒng)的濕法工藝，干電極在制備過程中不使用溶劑，而是將少量細粉狀粘合劑與正負極粉末混合，并通過擠壓機形成薄膜形式的電極料帶，再將電極料帶層壓到集電體基材上便可得到成品的干電極。因此，干電極的工藝簡單、環(huán)保且成本較低，在鋰離子電池領(lǐng)域越來越被關(guān)注。

由于干電極的配方中無溶劑存在，其本身粘度較低，故干電極膜與集電體基材復(fù)合時的粘結(jié)力較弱，可靠性較差。通過干電極膜中增加粘結(jié)劑含量可在一定程度上改善干電極膜與基材的復(fù)合效果。但是，粘結(jié)劑含量提高會導(dǎo)致干電極膜中活性物質(zhì)占比隨之下降，從而導(dǎo)致電池能量密度的下降。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種可靠性較高，且能夠保證電池能量密度的干電極結(jié)構(gòu)及干電極成型裝置。

一種干電極結(jié)構(gòu)，包括基材及附著于所述基材表面的復(fù)合膜層，所述復(fù)合膜層包括多個相互層疊的干電極膜，每個所述干電極膜包括電極材料及粘接劑，且與所述基材接觸的所述干電極膜中所述粘結(jié)劑的占比高于其余每個所述干電極膜中所述粘結(jié)劑的占比。

在其中一個實施例中，每個所述干電極膜中所述粘接劑的質(zhì)量占比為0.5％～15％。

在其中一個實施例中，所述粘接劑包括聚偏氟乙烯及聚四氟乙烯。

在其中一個實施例中，多個所述干電極膜中所述粘接劑的材質(zhì)相同。

在其中一個實施例中，在遠離所述基材的層疊方向上，多個所述干電極膜中所述粘接劑的占比遞減。

上述干電極結(jié)構(gòu)，多個干電極膜以復(fù)合膜層的形式附著于基材的表面。而且，與基材直接接觸的干電極膜中粘接劑的占比最高，故與基材之間的粘接力較強，可使得復(fù)合膜層與基材粘接可靠。而遠離基材的干電極膜中粘接劑的占比較少，故復(fù)合膜層整體的粘接劑含量可控制在較低的范圍內(nèi)，而活性物質(zhì)，即電極材料的含量則相對較高。因此，上述干電極結(jié)構(gòu)即具有較高的可靠性，又能保證電池的能量密度。

一種干電極成型裝置，用于制備如上述優(yōu)選實施例中任一項所述干電極結(jié)構(gòu)，所述干電極成型裝置包括：

依次銜接的多個輥壓機構(gòu)；

多個供料機構(gòu)，位于首端的所述輥壓機構(gòu)由兩個所述供料機構(gòu)供料，其余的所述輥壓機構(gòu)由前一個所述輥壓機構(gòu)及一個所述供料機構(gòu)供料；

其中，其中一個所述供料機構(gòu)為能夠提供基材料帶的基材供料機構(gòu)，其余所述供料機構(gòu)為能夠提供干電極膜料帶的電極膜供料機構(gòu)。

在其中一個實施例中，所述電極膜供料機構(gòu)為放卷軸。

在其中一個實施例中，所述電極膜供料機構(gòu)為擠壓料斗，所述電極材料及所述粘接劑收容于所述擠壓料斗內(nèi)，并經(jīng)擠壓后由所述擠壓料斗的輸出端輸出所述干電極膜料帶。

在其中一個實施例中，所述輥壓機構(gòu)為對輥、多輥或履帶輥。

在其中一個實施例中，每個所述輥壓機構(gòu)的輸入端還設(shè)置有導(dǎo)向輥。