一種鋰離子電池疊片單元、電芯及其制備方法、鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種裡離子電池疊片單元、電忍及其制備方法、裡離子電池，屬于裡離 子電池技術領域。
【背景技術】
[0002] 裡離子電池W其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、無記憶效應等特點而成為 目前電動汽車使用的主流動力電池。當前，我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來了快速增長時期，對 裡離子動力電池的需求量猛增。但是，目前許多企業(yè)的裡離子動力電池產(chǎn)量不能滿足電動 汽車快速增長的需求，其根本原因在于，裡離子電池生產(chǎn)工藝復雜，特別是大容量的裡離子 動力電池，生產(chǎn)工序繁多，而且工藝控制對裡離子電池的電化學性能和安全性有著至關重 要的影響，運就導致大容量的裡離子動力電池的生產(chǎn)效率較低。
[0003] 電忍制備是裡離子電池制造工藝中的一個重要工序，傳統(tǒng)的小容量裡離子電池的 電忍制備主要采用卷繞的方式。該方式效率較高，生產(chǎn)出的電池的一致性較好，但是其生產(chǎn) 出的電池的阻抗較大，電忍的散熱性能差，不適合于用作動力電池，一般在電子設備使用的 小容量電池制造時使用較多。大容量裡離子動力電池一般采用疊片式制造，即將制得的正 極片和負極片的極卷進行裁切，制成所需大小的極片，然后將裁切后的正極片、負極片和隔 膜按照一定次序疊放制成電忍。該方式制得的電池阻抗小，散熱性能好，適于制備大容量裡 離子電池。但是運種方式相對于卷繞式電池的制備效率較低，制作電忍時，極片與隔膜之間 的位置需要進行嚴格對齊，避免出現(xiàn)錯位，導致部分極片的容量無法充分利用，或者導致正 極片和負極片接觸引起短路進而引發(fā)安全性問題。為了保證極片和隔膜之間出現(xiàn)錯位，通 常情況下會采用較為復雜的工裝來進行控制極片和隔膜的位置及移動，甚至加入人工操作 來提高電忍的對齊精度。運樣就大大降低了電池的生產(chǎn)效率，而且很難做到較高的對齊精 度，在制成的裡離子電池中仍然會出現(xiàn)極片錯位現(xiàn)象，造成電池容量下降，甚至引發(fā)安全事 故。
[0004] 為了解決上述問題，現(xiàn)有技術中有采用"制袋式"電忍制備方法，即將隔膜制成袋 裝，將極片裝入袋子內(nèi)，完全避免了極片與隔膜之間的錯位現(xiàn)象。但是運種方式生產(chǎn)效率極 低，無法滿足裡離子動力電池的生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高疊片效率的裡離子電池疊片單元，本發(fā)明的 目的還在于提供一種使用上述裡離子電池疊片單元的電忍及裡離子電池。
[0006] 為了實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明的裡離子電池疊片單元的技術方案如下：
[0007] -種裡離子電池疊片單元，包括內(nèi)電極片、隔膜W及與內(nèi)電極片極性相反的外電 極片，所述內(nèi)電極片的兩個側面上分別通過粘結劑粘結有所述隔膜，所述隔膜的外側面上 通過粘結劑粘結有所述外電極片。
[0008] 本發(fā)明的裡離子電池疊片單元為正極疊片單元或者負極疊片單元，正極疊片單元 是在正極片兩面粘結上隔膜并在每一面的隔膜的外表面上粘結負極片構成的，負極疊片單 元是在負極片兩面粘結上隔膜，并在每一面的隔膜的外表面上粘結正極片構成的。
[0009] 本發(fā)明的裡離子電池疊片單元一方面能夠防止隔膜相對于電極片發(fā)生錯位，避免 電極片之間發(fā)生短路，另一方面，在制作電忍時，省去了部分向電極片之間夾設隔膜的工 序，大大節(jié)省了電忍制作的時間，提高了裡離子電池的生產(chǎn)效率。
[0010] 上述裡離子電池疊片單元的制備方法包括如下步驟：
[0011] 1)將粘結劑分別涂在隔膜的兩個表面上，得到涂有粘結劑涂層的隔膜；
[0012] 2)在正極片或者負極片的兩個表面上分別粘結步驟1)得到的涂有粘結劑涂層的 隔膜，并在兩面的隔膜的外表面上粘結負極片或者正極片，制得正極疊片單元或者負極疊 片單元，即為所述裡離子電池疊片單元。
[0013] 本發(fā)明的電忍的技術方案如下：
[0014]一種電忍，包括上述裡離子電池疊片單元，所述裡離子電池疊片單元包括內(nèi)電極 片為正極片的正極疊片單元和內(nèi)電極片為負極片的負極疊片單元，所述正極疊片單元與負 極疊片單元依次交替疊放，兩個相鄰的裡離子電池疊片單元之間通過粘結劑粘結有電忍隔 膜。
[0015] 本發(fā)明的電忍中所有的極片與隔膜之間都粘結為一體，在電池的裝配過程中，極 片與極片之間、極片與隔膜之間都不會發(fā)生相對移動，也避免了極片上的活性物質暴露而 被碰撞導致掉粉，避免了后期對電忍的修復、返工，提高了裝配效率和成品合格率，本發(fā)明 的電忍的生產(chǎn)效率較現(xiàn)有技術中的電忍的生產(chǎn)效率提高了=倍W上。
[0016] 所述電忍隔膜為一條連續(xù)的帶狀隔膜，呈"Z"形折疊，所述正極疊片單元和負極疊 片單元依次交替插裝在所述帶狀隔膜折疊形成的空間內(nèi)。該"Z"形折疊的帶狀隔膜可W避 免隔膜相對于疊片單元發(fā)生位移，提高了疊片單元與隔膜的組裝效率。電忍隔膜也可W采 用與疊片單元中的隔膜大小一致的隔膜，W提高加工效率。
[0017] 本發(fā)明的離子電池疊片單元和電忍的正極片或負極片均為現(xiàn)有技術中的正極片 或者負極片，正極片由侶錐和涂覆在侶錐兩個表面的正極活性物質構成，負極片由銅錐及 涂覆在銅錐兩個表面上的負極活性物質構成，所述正極片和負極片的厚度均為90-200ym。
[0018] 本發(fā)明的離子電池疊片單元和電忍中，為了避免粘結劑涂層引起極片阻抗增大， 粘結劑涂層的厚度不宜過大，為了保證隔膜能夠牢固地粘結在極片表面，粘結劑涂層的厚 度也不宜過小，一般的，所述粘結劑涂層的厚度為4-8ym。
[0019] 本發(fā)明的離子電池疊片單元和電忍中所述粘結劑使用本領域常用的粘結劑即可， 為了將粘結劑涂層對裡離子電池的電化學性能的影響降到最低，優(yōu)選的，粘結劑由如下重 量份數(shù)的組分組成：〇. 5-1. 5份的乙締-醋酸乙締共聚物、100-150份的硫酸領顆粒、1-1. 5 份的簇甲基纖維素鋼、98. 5-99份的水。
[0020] 為了使電忍的最外端的極片均為負極片，所述電忍兩端的最外側裡離子電池疊片 單元均為正極疊片單元。電忍一端最外側的正極疊片單元可W使用負極片替代，運樣也可 W保證極組最外端的極片均為負極片。
[0021] 本發(fā)明的電忍的制備方法的技術方案如下：
[0022] 上述電忍的制備方法包括如下步驟：
[0023] 1)將粘結劑分別涂在隔膜的兩個表面，得到涂有粘結劑涂層的隔膜；
[0024] 2)將正極疊片單元、負極疊片單元及步驟I)得到的涂有粘結劑涂層的隔膜依次 交替進行疊片，得到極組，壓制，即得。
[00巧]本發(fā)明的電忍的制備方法采用一條長的涂有粘結劑涂層的隔膜將正極疊片單元 和負極疊片單元依次交替包裹，使隔膜粘結在正極疊片單元和負極疊片單元的外表面上， 制成極組，長的隔膜相對于電池疊片單元來說非常容易控制其位置，避免隔膜相對于極片 發(fā)生錯位，將極組壓制后，使隔膜與疊片單元之間的粘結更加牢固。
[002引所述壓制采用0. 1-0. 3M化的壓力壓制2-5s。
[0027] 所述電忍隔膜為一條連續(xù)的帶狀隔膜，與正極疊片單元和負極疊片單元進行"Z" 形疊片。所述"Z"型疊片是將正極疊片單元和負極疊片單元依次交替放入涂有粘結劑涂層 的隔膜折疊形成的"V"型空間或"U"型空間內(nèi)，使制成的極組從一端到另一端按照正極疊 片單元、隔膜、負極疊片單元、隔膜…的順序排列。