CN101157076A - 一种极片涂布方法和涂布嘴 - Google Patents
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Abstract
一种极片涂布方法和涂布嘴，该方法是在坡流挤压涂布机涂布头宽度方向上，按照极片的设计参数间隔设置涂料段和封闭段，放入箔带开机连续涂布，得到封闭段空白区沿走带方向延伸的极片。本发明充分结合了现有坡流挤压涂布和间断涂布方法的优点，能够连续涂布，效率高且极片厚度均匀一致。本发明还提供了用于实施上述涂布的涂布嘴，该涂布嘴供料均匀，加工简单，调节灵活精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种极片涂布方法和涂布嘴。
背景技术
自1980年提出“摇椅电池”(RCB)的概念后，日本索尼公司和三洋公司分别于1985年和1988年开始了锂离子二次电池实用化研究，由于锂离子二次电池具有工作电压高、比能量大、自放电小、应用温度范围宽、工作电压平稳、贮存寿命长等突出特点，世界各国均对锂离子二次电池在通讯领域、便携式电子产品、电动车和航天航空等方面的应用表示出极大的兴趣，并针对锂离子二次电池的性能及制造工艺进行了不断的探索和改进。
近些年来，锂离子电池制造技术有了很大进步，使得例如型号为18650的圆柱电池的容量，从最初的1200mAh提高到目前的2400mAh。但在一些看似无关紧要，实则却在很大程度上影响着电池整体成品率和质的问题上却仍有待改进。在锂离子电池极片制造的浆料涂布工序中，目前大部分公司都沿用传统的涂布工艺，该工艺将制备好的浆料连续均匀的涂在整卷集流体(铝箔或铜箔等)上，然后烘烤除掉溶剂。该工艺具有以下缺点：制造的锂离子电池极片需刮片(所谓刮片就是将极片上一定长度上的涂覆层刮去，形成一段空白区域)，费时费力；且极片容易掉粉，造成电池微短路。为避免上述缺陷，目前又出现了较为先进的间歇式涂布方法，它根据极片设计在涂布过程中由涂布机自动留出与涂布宽度方向平行的空白部分，当涂布辊与背辊接触时，浆料就粘附在箔带上；当涂布辊与背辊离开时，就可以产生空箔区，即间距。这样的涂布方式省去了传统刮片的过程，但仍存在以下几点缺点：
(1)在背辊与涂布辊刚接触处，会产生浆料堆积，使极片厚度偏厚20～30微米；
(2)由于机器本身的反应需要一定的时间，背辊与涂布辊离开处，会产生浆料的拖尾，使极片偏薄，因此极片的厚度一致性较差，这是这种涂布方式所固有的缺陷。
(3)由于机器的稳定性，会使间距产生变化，在涂第二面的时候，涂料无法完全准确的对位。
中国一项专利公开了一种锂离子电池极片涂布方法，它在涂布机机头的宽度方向上，按照极片的设计参数间隔设置敷料段和无料段，放入箔带开机连续涂布，得到无料空白区沿走带方向延伸的极片。所述敷料段和无料段的间隔设置采用这样的方法，在涂布机机头的浆料槽中设置挡料板将其宽度分隔为多段，按照极片设计参数调节挡料板相距宽度及位置，在对应敷料段的部分中添加浆料，在对应无料段的部分中不添加浆料。为了能够实现其涂布效果，其必须改变供料腔体和流场，存在供料出现不均匀，增加加工难度(多个进料口)等弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上涂布方法的不足，提供一种既可不必刮片又可保证极片厚度一致的连续涂布方法
本发明所要解决的另一问题是提供用于上述涂布方法的涂布嘴。
解决上述问题的技术方案是：
一种极片涂布方法，其特别之处是：在坡流挤压涂布机涂布头宽度方向上，按照极片的设计参数间隔设置涂料段和封闭段，放入箔带开机连续涂布，得到封闭段空白区沿走带方向延伸的极片。
所述涂料段和封闭段的间隔设置采用这样的方法，在坡流挤压涂布头的涂布嘴缝隙中设置挡料板将其分隔为多段，按照极片设计参数调节挡料板相距宽度及位置，在对应涂料段的部分涂布浆料，在对应封闭段的部分不涂布浆料。
一种涂布嘴，所述涂布嘴缝隙中设置两个以上的档料板，将涂布嘴的缝隙分隔成多段。
坡流挤压涂布是感光材料生产中普遍采用的成熟涂布模式，坡流挤压涂布在感光材料的生产中具有涂层薄、涂层均匀、精度高、一次多层涂布、涂布车速快、连续生产等优势。传统的感光材料坡流挤压涂布是在片基的横向幅面上全部涂布物料，涂布嘴中间没有间断，不能实现有涂层和无涂层间隔的极片，不能直接用于锂离子电池极片的生产。本发明创造性地将坡流挤压方式通过在涂布嘴缝隙设置挡料板来获得有涂层和无涂层间隔的锂离子电池极片的连续涂布，实现高精度、高速、均匀、高效、连续的锂离子电池极片生产。
本发明使用坡流挤压涂布，只是在涂布嘴缝隙区域设置挡料板，不改变供料腔结构，对流场影响很小，可以保持坡流挤压涂布的精细和高效等优点。因为涂布腔体对涂布精度、涂布质量影响非常显著，是涂布头设计的最关键部位。
本发明开创性的采用了“纵向涂布”的方法，沿箔带的走带方向生成极片的无料空白区，具有：自动留白，无须刮片；连续涂布，效率高且极片厚度均匀一致等优点。所述涂料段和封闭段的间隔设置可以采用这样的方法，在坡流挤压涂布机机头的出料缝隙中设置挡料板封闭出料缝隙，而将其宽度分隔为多段，按照极片设计参数调节挡料板相距宽度及位置，将对应涂料段的部分封闭。
有益效果
本发明采用的坡流挤压“纵向涂布”方法，充分结合了现有坡流挤压涂布和间断涂布方法的优点：自动留白，无须刮片；连续涂布，效率高且极片厚度均匀一致；涂布好的极片，只需要沿长度方向进行切片即可，进一步提高了生产效率。
本发明提供的涂布嘴，无须改变供料腔体和流场，供料均匀，加工简单，调节灵活精确。
附图说明
图1是现有坡流挤压涂布方式示意图
图2是本发明涂布嘴缝隙示意图。
图3是涂布后极片示意图。
图中各标号为：供料管路1；涂布液2；涂布头3；涂布辊4；片幅5；涂布腔6；涂层7。
具体实施方式
图1是现有坡流挤压涂布方式示意图，在进行现有坡流挤压涂布时，如图1所示，涂布液2由供料管路1输送进入涂布头3，经涂布腔6由涂布嘴缝隙J流出，沿涂布嘴缝隙J的斜面向下流动，到达涂布嘴最下端与涂布辊4上的片幅5接触，被片幅5带走，涂布液2在片幅5上铺展形成涂层7，然后进行干燥固化定形，得到最终产品。
下面以正极片正面涂布为例来具体说明本发明的实现。
如图2所示，在坡流挤压涂布嘴缝隙J中设置3个封闭板H，段A、C、E、G为涂料段，宽度均为115mm；段B、D、F为封闭段，宽度均为10mm。放入集流体箔带，其宽度为520mm，启动涂布机进行涂布。涂布结果如图3所示，白色部分为未涂布物料空白区，灰色部分为涂布物料区，虚线表示涂布后极片的切片位置。
类似地，由于各电池型号不同，所用极片长度及所要求留白的宽度和位置不同，可以通过选用不通宽度的箔和调节涂布嘴缝隙J中封闭板的数量、宽度和位置来得以实现。
Claims (3)
1.一种极片涂布方法，其特征是：在坡流挤压涂布机涂布头宽度方向上，按照极片的设计参数间隔设置涂料段和封闭段，放入箔带开机连续涂布，得到封闭段空白区沿走带方向延伸的极片。
2.根据权利要求1所述的极片涂布方法，其特征是：所述涂料段和封闭段的间隔设置采用这样的方法，在坡流挤压涂布头的涂布嘴缝隙中设置挡料板将其分隔为多段，按照极片设计参数调定挡料板相距宽度及位置，在对应涂料段的部分涂布浆料，在对应封闭段的部分不涂布浆料。
3.一种用于权利要求1或2所述涂布方法的涂布嘴，其特征是，所述涂布嘴缝隙中设置两个以上的档料板，将涂布嘴的缝隙分隔成多段。
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