本公開總體上涉及電池，更具體地，涉及一種雙極電池的制造方法。

背景技術：

1、電動車輛(ev)作為傳統(tǒng)內燃機車輛的替代物，在市場上變得越來越普遍，這主要是由于其環(huán)保特性和先進的技術特性。電動汽車的運行在很大程度上依賴于其電池系統(tǒng)，電池系統(tǒng)為電機提供必要的電能。

2、通常，為了產生足夠的電壓來操作車輛中的高扭矩電機，需要將大量電池串聯(lián)連接。然而，這種設計有幾個固有的缺點。例如，一個缺點是電池的串聯(lián)堆疊需要大量的連接部件。連接部件不僅由于體積損失而導致能量密度和功率密度的損失，而且它們還引入額外的電阻，導致功率密度的降低。此外，連接部件傾向于將電流集中在接合區(qū)域周圍，導致電池的溫度和電流分布不均勻。這最終會導致電池系統(tǒng)的過早老化。

3、為了應對這些挑戰(zhàn)，開發(fā)了雙極電池。在這些雙極電池中，正極和負極布置在集流體(current?collector)的兩側，顯著減少了對連接部件的需要。然而，當前的雙極電池設計往往導致制造挑戰(zhàn)。由于集流體上材料的不對稱性，當前的方法可能導致諸如層起皺或破裂的問題。當前的方法沒有考慮雙極堆疊的不對稱性。例如，如果陽極和陰極的厚度不同，當前使用的輥表面速度可能導致層起皺或破裂。

4、因此，需要提供克服上述問題的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法將提供一種形成雙極電池的方法，該方法考慮了雙極電池堆疊的不對稱性。該系統(tǒng)和方法將防止由于集流體上材料的不對稱性而導致的層起皺和破裂。

技術實現(xiàn)思路

1、提供本
技術實現(xiàn)要素：
旨在以簡化形式介紹一些概念，這些概念將在下文本發(fā)明的具體實施方式中進一步描述。本發(fā)明內容無意標識所要求保護的主題的關鍵特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

2、根據(jù)本公開的實施方案，提供了一種形成雙極電池的方法。該形成雙極電池的方法可以將陰極層施加到集流體上，包括：提供陰極混合物；和進料陰極混合物通過多個陰極壓延輥。該方法可以將陽極層施加到集流體上，包括：提供陽極混合物；和進料陽極混合物通過多個陽極壓延輥。該方法可以將陰極混合物和陽極混合物不對稱地進料到多個陰極壓延輥和多個陽極壓延輥中。

3、根據(jù)本公開的實施方案，提供了一種形成雙極電池的方法。該形成雙極電池的方法，可以將陰極層施加到集流體上，包括：提供陰極混合物；和進料陰極混合物通過多個陰極壓延輥，其中陰極混合物最初進料的陰極壓延輥為0，與集流體接觸的陰極壓延輥為2n+1，其中n為大于或等于0的正整數(shù)，其中多個陰極壓延輥中的每一個的半徑rc相等。該方法可以將陽極層施加到集流體上，包括：提供陽極混合物；和進料陽極混合物通過奇數(shù)個陽極壓延輥，其中陽極混合物最初進料的陽極壓延輥為0，與集流體接觸的陽極壓延輥為2n'+1，其中n'為大于或等于0的正整數(shù)，多個陽極壓延輥中的每一個的半徑ra相等。多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和多個陽極壓延輥中的每一個的角速度與施加到集流體上的陰極層的厚度和陽極層的厚度成比例。

4、根據(jù)本公開的實施方案，提供了一種形成雙極電池的方法。該形成雙極電池的方法可以將陰極層施加到集流體上，包括：提供陰極混合物；和進料陰極混合物通過多個陰極壓延輥，其中陰極混合物最初進料的陰極壓延輥為0，與集流體接觸的陰極壓延輥為2n+1，其中n為大于或等于0的正整數(shù)，其中多個陰極壓延輥中的每一個的半徑rc相等。該方法可以將陽極層施加到集流體上，包括：提供陽極混合物；和進料陽極混合物通過奇數(shù)個陽極壓延輥，其中陽極混合物最初進料的陽極壓延輥為0，與集流體接觸的陽極壓延輥為2n'+1，其中n'為大于或等于0的正整數(shù)，多個陽極壓延輥中的每一個的半徑ra相等。多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和多個陽極壓延輥中的每一個的角速度可以滿足以下方程：

5、(0.8*k)*wc,2n+1<wa,2n'+1<(1.2*k)*wc,2n+1

6、k＝(rc+tc,2n)/(ra+ta,2n')

7、其中wc,n為指定陰極壓延輥的角速度，n為大于或等于0的正整數(shù)，wa,n'為指定陽極壓延輥的角速度，n'為大于或等于0的正整數(shù)，rc為單個陰極壓延輥的半徑，ra為單個陽極壓延輥的半徑，tc,2n為相鄰陰極壓延輥之間的間隙，ta,2n'為相鄰陽極壓延輥之間的間隙。該方法可以將第一隔膜層施加到陰極層上和將第二隔膜層施加到陽極層上，包括：提供陰極隔膜混合物；提供陽極隔膜混合物；進料陰極隔膜混合物通過第一多個隔膜壓延輥；和進料陽極隔板混合物通過第二多個隔膜壓延輥。第一多個隔膜輥中的每一個的角速度和第二多個隔膜壓延輥中的每一個的角速度可以滿足以下方程：

8、(0.8*ks)*wsep,2m+1<wsep,2m'+1<(1.2*ks)*wsep,2m+1

9、ks＝(rsep+tsep,2n)/(rsep'+tsep,2m')：其中rsep為第一多個隔膜輥中的隔膜壓延輥的半徑，rsep'為第二多個隔膜輥中的隔膜壓延輥的半徑；

10、其中wsep,n為第一多個隔膜輥中的指定隔膜壓延輥的角速度，n為大于或等于0的正整數(shù)，wsep,n'為第二多個壓延輥中的指定隔膜壓延輥的角速度，n'為大于或等于0的正整數(shù)，rsep為第一多個隔膜輥或第二多個隔膜輥中的一個的單個隔膜壓延輥的半徑，tsep,2n為第一多個隔膜輥中的相鄰隔膜壓延輥之間的間隙，tsep,2n'為第二多個壓延輥中的相鄰隔膜壓延輥之間的間隙。

技術特征：

1.一種形成雙極電池的方法，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和所述多個陽極壓延輥中的每一個的角速度與施加到所述集流體上的所述陰極層的厚度和所述陽極層的厚度成比例。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，包括：在最后的陰極壓延輥和最后的陽極壓延輥之間形成間隙，將所述集流體在間隙處進料以施加所述陰極層和所述陽極層，其中在所述最后的陰極壓延輥和所述最后的陽極壓延輥之間形成的間隙處的角速度是不對稱的。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和所述多個陽極壓延輥中的每一個的角速度與所述多個陰極壓延輥中的當前陰極壓延輥和直接相鄰的陰極壓延輥之間形成的間隙和所述多個陽極壓延輥中的當前陽極壓延輥和直接相鄰的陽極壓延輥之間形成的間隙成比例。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的半徑rc相等且在5mm<rc<500mm的范圍內。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述多個陽極壓延輥中的每一個的半徑ra相等且在5mm<ra<500mm的范圍內。

7.根據(jù)權利要求1所述的方法，包括：控制每個陰極壓延輥的溫度，其中所述每個陰極壓延輥的溫度范圍為15℃至250℃。

8.根據(jù)權利要求1所述的方法，包括：控制每個陽極壓延輥的溫度，其中所述每個陽極壓延輥的溫度范圍為15℃至250℃。

9.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和所述多個陽極壓延輥中的每一個的角速度滿足以下方程：

10.根據(jù)權利要求1所述的方法，包括：

11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中第一多個隔膜輥中的每一個的角速度和所述第二多個隔膜壓延輥中的每一個的角速度滿足以下方程：

12.一種形成雙極電池的方法，包括：

13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度滿足wc,0<wc,1<…<wc,2n+1。

14.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度滿足wa,0<wa,1<…<wa,2n'+1。

15.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述多個陰極壓延輥中的每一個的角速度和所述多個陽極壓延輥中的每一個的角速度滿足以下方程：

16.根據(jù)權利要求12所述的方法，包括：

17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其中第一多個隔膜輥中的每一個的角速度和所述第二多個隔膜壓延輥中的每一個的角速度滿足以下方程：

18.根據(jù)權利要求12所述的方法，包括：控制每個陰極壓延輥的溫度，其中所述每個陰極壓延輥的溫度范圍為15℃至250℃。

19.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中每個陰極壓延輥的表面涂覆有類金剛石碳(dlc)或鉻(cr)。

20.一種形成雙極電池的方法，包括：

技術總結
一種形成雙極電池的方法，其可以將陰極層施加到集流體上，包括：提供陰極混合物；和進料陰極混合物通過多個陰極壓延輥。該方法可以將陽極層施加到集流體上，包括：提供陽極混合物；和進料陽極混合物通過多個陽極壓延輥。陰極混合物和陽極混合物不對稱地進料到多個陰極壓延輥和多個陽極壓延輥中。

技術研發(fā)人員：加藤祐樹
受保護的技術使用者：拉斯加諾有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/19