CN106329004A - 一种3d打印电池的正极、负极和电解质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法通过3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯。该方法采用3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯，不需要调整生产线上的机器的生产参数来进行新产品生产，生产周期短，24小时就能完成制样，制样成本低，设计灵活，开发速度快，可快速制作不同设计样品。

Description

一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法
技术领域
本发明涉及电池制作领域，特别是一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法。
背景技术
随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。而随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在逐步向其他产品应用领域发展。锂离子电池也随之进入了大规模的实用阶段。最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源，广泛用于计算机、计算器、手表中。现在锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。
目前采用的锂电池化成分容的步骤为：叠片、顶侧封、注液、电芯平压、化成、电芯平压、真空封装和分容。在电池的设计上，往往是新设计后采用完整的流程进行新产品生产，采用新产品生产的工艺进行生产不仅要频繁调整产线上机器的生产参数，同时生产周期长，制样成本高，不利于电池的开发设计。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法采用3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯，不需要调整生产线上的机器的生产参数来进行新产品生产，生产周期短，制样成本低，开发速度快。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法通过3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯。
所述的电池正极打印包括如下步骤：
S11：在铝箔上3D打印第一面浆料；
S12：在120°温度下烘烤2分钟，将第一面浆料烤干；
S13将铝箔翻面，3D打印第二面浆料；
S14：在120°温度下烘烤2分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
所述的电池负极打印包括如下步骤：
S21：在铜箔上3D打印第一面浆料；
S22：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第一面浆料烤干；
S23将铜箔翻面，3D打印第二面浆料；
S24：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
所述的电池电解质打印包括正极电解质打印和负极电解质打印，正极电解质打印和负极电解质打印步骤相同，包括如下步骤：
S31：在第一面浆料上3D打印第一面电解质；
S32：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干；
S33将极片翻面，在第二面浆料上3D打印第二面电解质；
S34：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干待叠片。
所述的叠片组成电芯时底层铺第一层隔膜，第一层隔膜上叠放负极，负极上铺第二层隔膜，第二层隔膜上叠放正极，正极上铺第三层隔膜。
所述的电解质为半固态凝胶电解质。
所述的浆料为活性材料浆料。
本发明的有益效果是：本发明提供一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法采用3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯，不需要调整生产线上的机器的生产参数来进行新产品生产，生产周期短，24小时就能完成制样，制样成本低，设计灵活，开发速度快，可快速制作不同设计样品。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法通过3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯。
所述的电池正极打印包括如下步骤：
S11：在铝箔上3D打印第一面浆料；
S12：在120°温度下烘烤2分钟，将第一面浆料烤干；
S13将铝箔翻面，3D打印第二面浆料；
S14：在120°温度下烘烤2分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
所述的电池负极打印包括如下步骤：
S21：在铜箔上3D打印第一面浆料；
S22：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第一面浆料烤干；
S23将铜箔翻面，3D打印第二面浆料；
S24：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
所述的电池电解质打印包括正极电解质打印和负极电解质打印，正极电解质打印和负极电解质打印步骤相同，包括如下步骤：
S31：在第一面浆料上3D打印第一面电解质；
S32：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干；
S33将极片翻面，在第二面浆料上3D打印第二面电解质；
S34：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干待叠片。
所述的叠片组成电芯时底层铺第一层隔膜，第一层隔膜上叠放负极，负极上铺第二层隔膜，第二层隔膜上叠放正极，正极上铺第三层隔膜。
所述的电解质为半固态凝胶电解质。
所述的浆料为活性材料浆料。
本发明提供一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，该方法采用3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯，不需要调整生产线上的机器的生产参数来进行新产品生产，生产周期短，24小时就能完成制样，制样成本低，设计灵活，开发速度快，可快速制作不同设计样品。

Claims (7)

1.一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：该方法通过3D打印电池正极、负极和电解质，并通过叠片组成电芯。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的电池正极打印包括如下步骤：
S11：在铝箔上3D打印第一面浆料；
S12：在120°温度下烘烤2分钟，将第一面浆料烤干；
S13将铝箔翻面，3D打印第二面浆料；
S14：在120°温度下烘烤2分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的电池负极打印包括如下步骤：
S21：在铜箔上3D打印第一面浆料；
S22：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第一面浆料烤干；
S23将铜箔翻面，3D打印第二面浆料；
S24：在110°温度下烘烤1.5分钟，将第二面浆料烤干待打印电解质。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的电池电解质打印包括正极电解质打印和负极电解质打印，正极电解质打印和负极电解质打印步骤相同，包括如下步骤：
S31：在第一面浆料上3D打印第一面电解质；
S32：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干；
S33将极片翻面，在第二面浆料上3D打印第二面电解质；
S34：在45°～65°温度下烘烤30秒，将第一面电解质烤干待叠片。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的叠片组成电芯时底层铺第一层隔膜，第一层隔膜上叠放负极，负极上铺第二层隔膜，第二层隔膜上叠放正极，正极上铺第三层隔膜。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的电解质为半固态凝胶电解质。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印电池的正极、负极和电解质的方法，其特征在于：所述的浆料为活性材料浆料。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309193A (zh) * 2018-09-13 2019-02-05 深圳光韵达机电设备有限公司 高比表面积的锂离子电池电极结构及其加工方法和应用
CN109659631A (zh) * 2018-11-28 2019-04-19 孟婷婷 超薄铅酸蓄电池极板集群模块
CN109774126A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 深圳大学 3d打印三维锂离子电池的装置、方法及三维锂离子电池
CN109950635A (zh) * 2019-03-19 2019-06-28 西安交通大学 一种全固态连续纤维锂离子电池结构及其3d打印成形方法
CN110504483A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 北京航天新风机械设备有限责任公司 一种固态电解质薄膜的制备方法
CN111081909A (zh) * 2019-12-26 2020-04-28 郑州大学 基于3d打印技术制备的可压缩准固态镍铁电池及制备方法
CN111525094A (zh) * 2020-04-29 2020-08-11 武汉理工大学 3d打印制备自支撑高负载的碳基材料/硫复合锂硫电池正极的方法
CN112186257A (zh) * 2020-08-28 2021-01-05 西安交通大学 一种基于直写成型3d打印技术的三维锂电池制备方法
CN112331912A (zh) * 2020-11-09 2021-02-05 贵州梅岭电源有限公司 一种凝胶电解质的制备方法
CN113823825A (zh) * 2021-08-29 2021-12-21 西北工业大学 一种电芯及其制作方法、弧形电池和电池模组
CN114142098A (zh) * 2021-11-24 2022-03-04 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种3d打印固态电池的制备方法及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104409775A (zh) * 2014-05-31 2015-03-11 福州大学 一种圆环形锂电池的3d打印工艺
KR20150051648A (ko) * 2013-11-05 2015-05-13 한국전기연구원 이차 전지용 전극 제조를 위한 ３ｄ 프린터 시스템
CN105356010A (zh) * 2015-12-03 2016-02-24 黄亮国 一种3d打印锌空电池的方法
CN105609328A (zh) * 2015-09-06 2016-05-25 广东风华高新科技股份有限公司 电极片的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150051648A (ko) * 2013-11-05 2015-05-13 한국전기연구원 이차 전지용 전극 제조를 위한 ３ｄ 프린터 시스템
CN104409775A (zh) * 2014-05-31 2015-03-11 福州大学 一种圆环形锂电池的3d打印工艺
CN105609328A (zh) * 2015-09-06 2016-05-25 广东风华高新科技股份有限公司 电极片的制备方法
CN105356010A (zh) * 2015-12-03 2016-02-24 黄亮国 一种3d打印锌空电池的方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309193A (zh) * 2018-09-13 2019-02-05 深圳光韵达机电设备有限公司 高比表面积的锂离子电池电极结构及其加工方法和应用
CN109659631A (zh) * 2018-11-28 2019-04-19 孟婷婷 超薄铅酸蓄电池极板集群模块
CN109774126B (zh) * 2018-12-29 2021-09-07 深圳大学 3d打印三维锂离子电池的打印方法及三维锂离子电池
CN109774126A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 深圳大学 3d打印三维锂离子电池的装置、方法及三维锂离子电池
CN109950635A (zh) * 2019-03-19 2019-06-28 西安交通大学 一种全固态连续纤维锂离子电池结构及其3d打印成形方法
CN109950635B (zh) * 2019-03-19 2020-09-15 西安交通大学 一种全固态连续纤维锂离子电池结构及其3d打印成形方法
CN110504483A (zh) * 2019-07-17 2019-11-26 北京航天新风机械设备有限责任公司 一种固态电解质薄膜的制备方法
CN111081909A (zh) * 2019-12-26 2020-04-28 郑州大学 基于3d打印技术制备的可压缩准固态镍铁电池及制备方法
CN111081909B (zh) * 2019-12-26 2022-04-08 郑州大学 3d打印可压缩准固态镍铁电池及制备方法
CN111525094A (zh) * 2020-04-29 2020-08-11 武汉理工大学 3d打印制备自支撑高负载的碳基材料/硫复合锂硫电池正极的方法
CN112186257A (zh) * 2020-08-28 2021-01-05 西安交通大学 一种基于直写成型3d打印技术的三维锂电池制备方法
CN112186257B (zh) * 2020-08-28 2021-12-28 西安交通大学 一种基于直写成型3d打印技术的三维锂电池制备方法
CN112331912B (zh) * 2020-11-09 2021-12-21 贵州梅岭电源有限公司 一种凝胶电解质的制备方法
CN112331912A (zh) * 2020-11-09 2021-02-05 贵州梅岭电源有限公司 一种凝胶电解质的制备方法
CN113823825A (zh) * 2021-08-29 2021-12-21 西北工业大学 一种电芯及其制作方法、弧形电池和电池模组
CN114142098A (zh) * 2021-11-24 2022-03-04 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种3d打印固态电池的制备方法及其应用

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