CN101262055A - 聚合物锂电池极片制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚合物锂电池极片的制备工艺，解决了现有技术中集流体和电极膜分切后再叠片热压不利于后面连续热压的工序实施的缺点，制作时以PET作为载体，包括如下步骤：a.将集流体进行酸碱清洗或者碱酸清洗；b.冲洗干净后涂布一层导电胶，然后充分烘干；c.将集流体与PET各自放在放卷体上，并同时进行平行放卷，使集流体平行贴附在PET上面；d.电极浆料涂布在集流体上，并将之烘干；e.集流体与PET同时分开单独收卷。把电极浆料直接涂布在铜铝箔或铜铝网上，可实现集流体和电极浆料的连续热压工艺，减少了生产工序，提高生产效率，降低制造成本。

Description

聚合物锂电池极片制备工艺
技术领域
本发明涉及一种可以进行连续工作的聚合物锂电池极片制备工艺。
背景技术
随着信息技术的蓬勃发展，人们对环保的要求越来越高，对环境污染的重视程度也不断提高，而锂二次电池以其高能量密度、高电压、小体积、轻重量和安全性好等优点，获得了巨大的发展，成为通讯类产品的主要新型能源。
在锂二次电池生产领域，液态锂离子电池极片是通过在集流体上附着一层电极浆料而制得，而聚合物锂电池是通过在冲孔后的铜、铝网上附着电极浆料而制得。目前，聚合物锂电池极片制造过程中采用的冲孔口的铜、铝网上涂网浆、铝网上涂网浆和电极浆料制膜分开，铜铝网和电极膜分切后再叠片热压的方式，生产工序烦琐，不利于后面连续热压工艺的实施，这样会造成生产强度的提高，导致生产率下降，成本增加。
发明内容
本发明解决了现有技术中集流体和电极膜分切后再叠片热压不利于后面连续热压的工序实施的缺点，提供一种连续的涂电极浆料方式，有利于集流体与电极浆料连续热压工序的实施的聚合物锂电池极片制备工艺。
本发明还解决了现有技术中生产工序烦琐，造成生产强度增加，生产效率降低，成本增加的缺点，提供一种连续涂电极浆料，可减少工序，降低生产强度，提高生产效率的聚合物锂电池极片制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于制作时以PET作为载体，包括如下步骤：
a、先清洗，将集流体进行酸洗或者碱洗去除表面异物；
b、将清洗后的集流体冲洗干净后涂布一层导电胶，然后充分烘干；
c、将集流体与PET各自放在放卷体上，并同时进行平行放卷，使集流体平行贴附在PET上面；
d、电极浆料涂布在集流体上，并将之烘干；
e、集流体与PET同时分开单独收卷。
集流体为冲孔过的铜、铝箔或铜、铝网。
铜、铝箔的两边预留10-50mm的边，铜、铝网为斜拉菱形网，集流体的孔隙率为20-80％。控制集流体上的孔径在1.0-1.5mm之间，孔隙率对后道的萃取工序起很重要的作用。
铜网或者铜箔采用酸洗，铝网或者铝箔采用碱洗，在清洗前还要进行表面活性剂清洗，以去除油污。酸洗和碱洗不同时进行，清洗的目的是去除表面氧化物，其中酸洗液的浓度为0.2-0.5mol/L，清洗的时间为30-60s，清洗的温度控制在30-50℃；碱洗液的浓度为0.5-10.mol/L，清洗的时间为30-60s，清洗的温度也控制在30-50℃；活性剂浓度控制在对水质量比为1/8-1/10，清洗的时间为60-90s，温度也控制在30-50℃；清洗后用清水淋洗，并在70-100℃温度下烘干。
集流体与PET平行放卷时，需分别对集流体和PET进行纠偏处理。纠偏是为了控制涂布精度和控制PET与集流体之间相对位移而导致的皱褶，集流体与PET两者的纠偏要一致。
纠偏处理时的纠偏差为1-2mm。
导电胶涂布在集流体上的厚度为5-10μ。
电极浆料的黏度为3000-10000mpa.s。
在烘干时采用烘箱，烘箱内的洪道为横卧式，在40-55℃温度下烘干时间控制在40-70s。电极浆料涂布的湿涂层厚度为400-1000μ，烘干后涂层厚度为100-200μ。
集流体在涂布电极浆料时采用设置于涂布辊上的刮刀进行涂布，控制涂布速度为5-8m/min。
涂布时刮刀与集流体之间的角度为0-30°。
本发明的有益效果是：把电极浆料直接涂布在铜铝箔或铜铝网上，可实现集流体和电极浆料的连续热压工艺，减少了生产工序，提高生产效率，降低制造成本，在铜铝箔或铜铝网上涂电极浆料方式制成的电芯，其充放电、倍率放电和电池循环性能优异。
附图说明
图1是本发明一种连续涂电极浆料工艺流程图；
图2是本发明一种电极浆料涂布示意图；
图中：1、集流体放卷辊，2、PET放卷辊，3、集流体，4、PET，5、料槽，6、刮刀，7、烘箱，8、极片收卷辊，9、PET收卷辊。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种聚合物锂电池极片制备工艺(参见附图1附图2)，制作时以PET4作为载体，包括如下步骤：
a、清洗：选取孔隙率为40％，孔径为1.2mm的铜箔作为集流体3，铜箔的两边预留20mm的边，先对铜箔去除油污，用活性剂清洗，活性剂控制在对水质量比为1/9，在40℃的温度下，清洗70s，再进行酸洗，酸洗的浓度控制在0.3mol/L，在35℃的温度下，清洗70s，然后用清水冲洗干净并在80℃的温度下烘干；
b、涂导电胶：在烘干净的集流体上涂布一层导电胶，导电胶的厚度为8μ，然后充分烘干；
c、放卷：将集流体放置在集流体放卷辊1上，将PET放置在PET放卷辊2上，并同时进行平行放卷，使集流体平行贴附在PET上面，分别对集流体和PET进行纠偏处理，纠偏处理时的纠偏差为1.5mm；
d、涂阴阳极浆料：选取黏度为8000mpa.s的电极浆料并放置在料槽5内，采用设置于涂布辊上的刮刀6进行涂布，刮刀与集流体之间的角度为20°，控制涂布速度为6m/min；
e、烘干：将涂布电极浆料的集流体与PET经过烘道为横卧式的烘箱7，在45℃温度下烘干，烘干的时间为50s；
e、收卷：采用集流体收卷辊8和PET收卷辊9对集流体与PET同时分开单独收卷。
实施例2：一种聚合物锂电池极片制备工艺(参见附图1附图2)，制作时以PET4作为载体，包括如下步骤：
a、清洗：选取孔隙率为60％，孔径为1.5mm的铝箔作为集流体3，铝箔的两边预留20mm的边，先对铝箔去除油污，用活性剂清洗，活性剂控制在对水质量比为1/10，在45℃的温度下，清洗90s，再进行碱洗，碱洗的浓度控制在0.8mol/L，在45℃的温度下，清洗50s，然后用清水冲洗干净并在100℃的温度下烘干；
b、涂导电胶：在烘干净的集流体上涂布一层导电胶，导电胶的厚度为10μ，然后充分烘干；
c、放卷：将集流体放置在集流体放卷辊1上，将PET放置在PET放卷辊2上，并同时进行平行放卷，使集流体平行贴附在PET上面，分别对集流体和PET进行纠偏处理，纠偏处理时的纠偏差为1mm；
d、涂阴阳极浆料：选取黏度为6000mpa.s的电极浆料并放置在料槽5内，采用设置于涂布辊上的刮刀6进行涂布，刮刀与集流体之间的角度为40°，控制涂布速度为5m/min；
e、烘干：将涂布电极浆料的集流体与PET经过烘道为横卧式的烘箱7，在55℃温度下烘干，烘干的时间为40s；
e、收卷：采用集流体收卷辊8和PET收卷辊9对集流体与PET同时分开单独收卷。

Claims (10)

1、一种聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于制作时以PET作为载体，包括如下步骤：
a、先清洗，将集流体进行酸洗或者碱洗去除表面异物；
b、将清洗后的集流体冲洗干净后涂布一层导电胶，然后充分烘干；
c、将集流体与PET各自放在放卷体上，并同时进行平行放卷，使集流体平行贴附在PET上面；
d、电极浆料涂布在集流体上，并将之烘干；
e、集流体与PET同时分开单独收卷。
2、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的集流体为冲孔过的铜、铝箔或铜、铝网。
3、根据权利要求2所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的铜、铝箔的两边预留10-50mm的边，铜、铝网为斜拉菱形网，集流体的孔隙率为20-80％。
4、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的集流体与PET平行放卷时，需分别对集流体和PET进行纠偏处理。
5、根据权利要求4所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述纠偏处理时的纠偏差为1-2mm。
6、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的导电胶涂布在集流体上的厚度为5-10μ。
7、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的电极浆料的黏度为3000-10000mpa.s。
8、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于在烘干时采用烘箱，烘箱内的洪道为横卧式，在40-55℃温度下烘干时间控制在40-70s。
9、根据权利要求1所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于所述的集流体在涂布电极浆料时采用设置于涂布辊上的刮刀进行涂布，控制涂布速度为5-8m/min。
10、根据权利要求1或7或9所述的聚合物锂电池极片制备工艺，其特征在于涂布时刮刀与集流体之间的角度为0-30°。
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