專(zhuān)利名稱(chēng)：制備鋰二次電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備鋰二次電池的方法。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種制備鋰二次電池的方法，其包括將裁剪成均勻尺寸的陰極板和陽(yáng)極板同時(shí)粘結(jié)至連續(xù)沿垂直方向運(yùn)行的隔膜的兩個(gè)表面上，其中在隔膜的每個(gè)表面上電極板相互之間是均勻間隔的，而且將隔膜折疊幾次以使陽(yáng)極板和陽(yáng)極板相互交替，由此能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化和恒定的生產(chǎn)方法，同時(shí)容易地提供了具有各種形狀、尺寸和所需容量的電池。
此種具有上述構(gòu)造的層合型鋰二次電池是熟知的。通常地，所述電池是通過(guò)將多個(gè)陰極板粘結(jié)至沿水平方向運(yùn)行的隔膜的一個(gè)表面上，而將多個(gè)陽(yáng)極板粘結(jié)至隔膜的另一個(gè)表面上，其中陽(yáng)極板是位于陰極板的反面，并將隔膜折疊幾次以使得陰極板和陽(yáng)極板按圖2中所示交替排列。
在常規(guī)方法中，所述工藝是按水平方式實(shí)施的，然而，對(duì)陰極板和陽(yáng)極板粘結(jié)至其上的隔膜的各個(gè)表面以分別的方式進(jìn)行粘結(jié)工藝和層合工藝。結(jié)果，粘結(jié)劑的涂覆工藝、陰極板或陽(yáng)極板的粘結(jié)工藝和層合工藝必須進(jìn)行兩次，導(dǎo)致工藝效率的低下。另外，因?yàn)閷⒙菥€(xiàn)管操縱閥型噴嘴用于噴射粘結(jié)劑，所以難于控制噴射的粘結(jié)劑的用量。另外，粘結(jié)劑的涂布率是隨著粘結(jié)劑的粘度而變化。相應(yīng)地，增大了制得較差質(zhì)量的電池的可能性。
因此，本發(fā)明的目的是解決在現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，并通過(guò)以種垂直方式制備鋰二次電池以增加制備電池的效率和降低電池的缺陷比率而提供一種制備鋰二次電池的方法。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制備鋰二次電池的方法，其中該方法包括(1)通過(guò)導(dǎo)輥將用于絕緣電極的隔膜解開(kāi)；(2)通過(guò)空氣噴射器將粘結(jié)劑同時(shí)涂覆至所述隔膜的兩個(gè)表面的一部分區(qū)域上，而陰極板和陽(yáng)極板將粘附至所述隔膜的該區(qū)域上。
(3)同時(shí)將陰極板和陽(yáng)極板分別粘結(jié)至隔膜的表面上，并使得隔膜的每個(gè)表面上的電極板相互之間均勻間隔開(kāi)；(4)將粘結(jié)后的陰極板和陽(yáng)極板進(jìn)行層壓；和(5)將粘結(jié)有陰極板和陽(yáng)極板的隔膜進(jìn)行層壓以使得陰極板和陽(yáng)極板交替排列。
根據(jù)本發(fā)明所用的陽(yáng)極板是通過(guò)將一種陽(yáng)極活性材料涂覆在金屬箔上例如鋁箔上，干燥該金屬箔，并將干燥后的金屬箔切割成具有所需的尺寸而制得的?？捎迷诒景l(fā)明中的陽(yáng)極活性材料包括，但不限于具有尖晶石結(jié)構(gòu)或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的材料例如LiCO2，LiMn2O4。類(lèi)似地，本發(fā)明所使用的陰極板是通過(guò)涂覆陰極活性材料在金屬箔上例如銅上，干燥該金屬箔，并將干燥后的金屬箔切割成所需的尺寸而制得?？捎迷诒景l(fā)明中的陰極板活性材料包括，但不限于被處理以具有電化學(xué)性能的石墨或碳基材料，通常是基于中間碳微珠(MCMB)和中間相瀝青碳膜等。
至于隔膜，可使用由聚乙烯或聚丙烯組成的單層或多層的孔狀聚合物膜。適用于粘附陰極板或陽(yáng)極板的粘結(jié)劑是通過(guò)使用空氣噴射器涂覆在隔膜的表面上。用于對(duì)印刷基材施加噴墨標(biāo)記的空氣噴射器是用于通過(guò)使用壓縮空氣由一個(gè)噴嘴噴射粘結(jié)劑以使粘結(jié)劑可涂覆在沿垂直方向隔膜的兩個(gè)表面上。當(dāng)使用本發(fā)明的空氣噴射器的噴嘴時(shí)，所噴射的粘結(jié)劑為環(huán)形狀，由此在粘結(jié)層和電極板之間的接觸區(qū)域和粘結(jié)層的厚度可被降低。而且，可防止粘結(jié)劑的過(guò)量涂覆。而且，可能實(shí)現(xiàn)攪拌現(xiàn)象的降低和在電子導(dǎo)電性方面的改進(jìn)。優(yōu)選地，空氣噴射器的噴嘴具有50—300μm的內(nèi)徑。
在結(jié)合附圖閱讀了下面的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的上述目的和其它特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將變得更明顯的，其中

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明制得的鋰二次電池的構(gòu)造的剖面圖；圖2是顯示在制備本發(fā)明的鋰二次電池中使用的層合方法的示意圖；圖3是顯示用于制備本發(fā)明的鋰二次電池的工藝的示意圖；和圖4是顯示通過(guò)使用本發(fā)明的空氣噴射器涂覆粘結(jié)劑的條件。
現(xiàn)在，將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案參照?qǐng)D3進(jìn)行描述。
將隔膜100從導(dǎo)輥110上解開(kāi)下來(lái)。解開(kāi)的隔膜100通過(guò)導(dǎo)輥121和調(diào)節(jié)輥122被供送至粘結(jié)劑涂覆站130。在通過(guò)各導(dǎo)輥之后，隔膜100是以垂直方向送入。
如圖4中所示，在粘結(jié)劑涂覆站130，粘結(jié)劑140被從空氣噴射器131自動(dòng)噴射至陰極板241和陽(yáng)極板242的粘結(jié)區(qū)。由于隔膜100是以垂直方向送入，所以粘結(jié)劑140可被同時(shí)噴射至隔膜100的兩個(gè)表面上，具有高的加工效率。
涂覆有粘結(jié)劑的隔膜100通過(guò)分度頭200和加熱器210，且然后到達(dá)陰極板241和陽(yáng)極板242的粘結(jié)站。將陰極板241和陽(yáng)極板242粘結(jié)至隔膜100上。這個(gè)粘結(jié)工藝是通過(guò)將電極板從庫(kù)230(其中堆積有電極板)取出，且然后將取出的電極板同時(shí)使用自動(dòng)粘結(jié)裝置220例如機(jī)器人粘結(jié)至隔膜100上而進(jìn)行。另外，電極板的粘結(jié)可同時(shí)在隔膜100的兩個(gè)表面上進(jìn)行，導(dǎo)致高的加工效率。
然后將從分度頭200送出的隔膜100送入層壓機(jī)310，在此處隔膜100是通過(guò)熱壓工藝進(jìn)行固定的。
然后通過(guò)分度頭200、導(dǎo)輥121和傳送帶410將隔膜100送入堆墮機(jī)420。在堆墮機(jī)420中，陰極板241和陽(yáng)極板242被壓機(jī)430交替層壓和壓緊。
由此得到預(yù)成型電池。將預(yù)成型電池切割成所需尺寸，且然后自動(dòng)包裝。然后，將電解質(zhì)填充入包裝好的預(yù)定型電池以制得最終形式的電池。在真空包裝之后，可得到鋰二次電池。
如上述，根據(jù)本發(fā)明粘結(jié)劑涂覆工藝、電極板粘結(jié)工藝和層壓工藝是按垂直方式進(jìn)行。因此，是可能解決由于在按水平方式實(shí)施的常規(guī)方法中所涉及的隔膜的共混而引起的電極板轉(zhuǎn)換和偏移。結(jié)果，可改進(jìn)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
從上述描述可以明顯看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了按垂直方式制備鋰二次電池，以致于所用的工藝步驟減少，由此實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的增長(zhǎng)。另外，粘結(jié)劑涂覆的條件通過(guò)在粘結(jié)劑涂覆工藝中使用空氣噴射器而被穩(wěn)定。結(jié)果，降低了生產(chǎn)質(zhì)量較差的電池的可能性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電池性能的改進(jìn)。
雖然以上針對(duì)所述用途，公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但本領(lǐng)域熟練人員將意識(shí)到，在不偏離所附的權(quán)利要求書(shū)中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)的情況下，進(jìn)行各種改進(jìn)、添加和替換是可能的。
權(quán)利要求
1.一種制備鋰二次電池的方法，其由下列步驟組成(1)通過(guò)導(dǎo)輥將用于絕緣電極的隔膜解開(kāi)；(2)通過(guò)空氣噴射器將粘結(jié)劑同時(shí)涂覆至所述隔膜的兩個(gè)表面的一部分區(qū)域上，而陰極板和陽(yáng)極板將粘附至所述隔膜的該區(qū)域上。(3)同時(shí)將陰極板和陽(yáng)極板分別粘結(jié)在隔膜的表面上，并使得隔膜的每個(gè)表面上的電極板相互之間均勻間隔開(kāi)；(4)將粘結(jié)后的陰極板和陽(yáng)極板進(jìn)行層壓；和(5)將粘結(jié)有陰極板和陽(yáng)極板的隔膜進(jìn)行層壓以使得陰極板和陽(yáng)極板交替排列。
2.如權(quán)利要求1的制備鋰二次電池的方法，其中所述空氣噴射器具有直徑為50—300μm的噴嘴。
3.如權(quán)利要求1的制備鋰二次電池的方法，其中步驟(2)至(4)是以隔膜按垂直方向運(yùn)行的狀態(tài)而實(shí)施。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備鋰二次電池的方法,其包括:通過(guò)導(dǎo)輥將用于絕緣電極的隔膜解開(kāi),同時(shí)通過(guò)空氣噴射器將粘結(jié)劑同時(shí)涂覆至所述隔膜的兩個(gè)表面的將粘附陰極板和陽(yáng)極板的那部分區(qū)域上,同時(shí)將陰極板和陽(yáng)極板分別粘結(jié)在隔膜的表面上,并使表面上的電極板相互均勻隔開(kāi);將粘結(jié)后的陰極板和陽(yáng)極板進(jìn)行層壓;和將粘結(jié)有陰極板和陽(yáng)極板的隔膜進(jìn)行層壓以使得陰極板和陽(yáng)極板交替排列。根據(jù)本發(fā)明,可容易地和高效率地制得鋰二次電池。
文檔編號(hào)H01M2/14GK1328354SQ01103718
公開(kāi)日2001年12月26日 申請(qǐng)日期2001年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月12日
發(fā)明者洪智俊 申請(qǐng)人:科卡姆工程株式會(huì)社