CN102569747A

CN102569747A - 基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的工艺及装置

Info

Publication number: CN102569747A
Application number: CN2012100098570A
Authority: CN
Inventors: 沈启红; 余旭东; 汪志强
Original assignee: MACHENG ZHONGYING POWER SUPPLY ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: MACHENG ZHONGYING POWER SUPPLY ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明提供了一种基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，其步骤为：将正极材料混合均匀后填充并附着在发泡镍基带上，然后使用雾化涂布装置在基带的正反两面均匀地涂布粘结剂，再使用对辊机对涂布有粘结剂的基带进行辊压，最后对基带进行裁切即制得正极片；本发明同时还提供了一种涂布装置。本发明提供的生产工艺，解决了现有技术中的缺点，其生产稳定、工艺简单，制得的正极片不仅柔韧性好而且不脱粉；本发明提供的涂布装置构造简单、制造成本低，粘结剂涂布量和涂布速度可调节，涂布均匀，能够很好的完成涂布处理工作。

Description

基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的工艺及装置

技术领域

本发明提供了一种采用半湿法制备镍电池正极片的生产工艺，特别是一种采用雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，还提供了一种涂布装置，属于正极片生产技术领域。

背景技术

目前，公知的镍电池正极片的生产加工主要分为三类工艺形式，第一类为湿法制片工艺；第二类为干法制片工艺；第三类为半干法制片工艺。这三种工艺各自存在着自己的优点和缺点。湿法制片工艺中正极材料附着性较好，但需要将其烘干，才能进行下一步的辊压，增加了工艺步骤和制造成本；干法生产工艺中正极材料呈粉末状，基片在辊压后容易脱粉导致其性能不稳定，另外干法制片工艺的生产车间粉尘大，对人体危害严重；半干法主要是在正极材料中添加带粘结性的溶液后进行混合，采用这种在粉料直接添加溶剂的混合方法，在混合过程中很难达到搅拌均匀，同时混合后的正极材料因搁置时间不同，粉料湿度状态不同，影响正极片生产的一致性，并且基带在后面的工序中容易掉粉。

发明内容

本发明提供了一种基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，解决了上述背景技术中的缺点，其生产稳定、工艺简单，制得的正极片不仅柔韧性好而且不脱粉。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，其步骤为：将正极材料混合均匀后填充并附着在发泡镍基带上，然后使用雾化涂布装置在基带的正反两面均匀地涂布粘结剂，再使用对辊机对涂布有粘结剂的基带进行辊压，最后对基带进行裁切即制得正极片。

基带的正反两面上涂布的粘结剂的量为1.5～5.0mg/cm²，涂布的粘结剂的质量百分比浓度为10％～50％。

涂布的粘结剂为CMC、PTFE、HPMC、PVA、SBR、SBS或SEBS中的一种以上。

本发明同时还提供了一种涂布装置，该装置结构简单、工作稳定，能够均匀的将雾化状的粘结剂涂布在基片的正反两面上。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种涂布装置，包括喷嘴、动力源以及进气管和进料管，进气管和进料管的一端均与喷嘴连通，涂布装置上的喷嘴朝向基带的正面或反面，进气管和进料管的另一端分别与外界空气源和粘结剂源连通，空气和粘结剂分别由进气管和进料管的入口处被动力源压入，两者在喷嘴内混合并喷出。

进气管上设有空气过滤器和空气调压阀，进料管上设有液体过滤器和液体调压阀，所述的空气调压阀和液体调压阀上均设有压力表。进气管和进料管上均设有截止阀，其中进气管上的截止阀与对辊机连接，两者同步开启或关闭。

本发明提供的基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺以及涂布装置有以下优点：本工艺中将正极材料混合均匀并附着在基片上后，在基片上涂布粘结剂，由于粘结剂呈雾化状，因此不会吹掉基带上附着的正极材料粉，雾化状的粘结剂由于静电作用均匀地吸附在基带表面上，不需要进行烘干处理即可进入对辊机内辊压。经过喷胶处理后制得的正极片柔韧性好、不掉粉，同时也解决了干法制片工艺中生产车间粉尘污染大的问题。本发明提供的涂布装置构造简单、制造成本低，粘结剂涂布量和涂布速度可调节，涂布均匀，能够很好的完成涂布处理工作。

附图说明

图1为本发明提供的涂布装置的结构示意图；

图2为本发明提供的涂布装置的工作状态示意图；

图中：1-喷嘴，2-进气管，3-进料管，4-压力表，5-空气调压阀，6-液体调压阀，7-空气过滤器，8-液体过滤器，9-截止阀，10-动力源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做详细具体的说明。

首先按照配比将正极材料混合均匀，然后将正极材料填充并附着在发泡镍基带上，基带经传送带传送至涂布装置，涂布装置对基带的正反两面涂布雾化状的粘结剂，在本实施中选用SBR胶，基带的正反两面的涂布量为1.5～5.0mg/cm²，本实施例中为3.2mg/cm²，粘结剂的质量百分比浓度为10％～50％，本实施例中为45％。粘结剂均匀的吸附在基带的正反两面上，喷胶后的基带再经过对辊机将其辊压至一定厚度，最后按照不同规格的电池所需要的尺寸对基带进行裁切即制得正极片。

除上述SBR胶以外，粘结剂还可以采用CMC、PTFE、HPMC、PVA、SBR、SBS或SEBS中的一种以上，或者CMC、PTFE、HPMC、PVA、SBR、SBS或SEBS中的一种以上与导电性物质的混合物。

经检测，采用本工艺制得的正极片掉粉率极低，柔韧性能好；采用该正极片制成电池后，电池的充放电性能良好。该工艺主要解决了采用干法制片工艺中基片易掉粉，且工作车间粉尘大的缺点，同时解决了半干法制片工艺中正极材料混合不均匀的缺点，该工艺中，基片在涂布上粘结剂后，附着牢固，不需要进行烘干处理即可进行辊压，因此其工艺精简，生产效率高并且能够实现连续生产。

本发明还提供了一种用于上述生产工艺中的涂布装置，该装置的结构如图1所示。涂布装置共设有两套，均包括喷嘴1、动力源10以及进气管2和进料管3，进气管2和进料管3的一端均与喷嘴连通，两套涂布装置上的喷嘴1分别朝向基带的正反两面，进气管2和进料管3的另一端分别与外界空气源和粘结剂源连通，空气和粘结剂分别由进气管2和进料管3的入口处被动力源10压入，两者在喷嘴1内混合并喷出。进气管2上设有空气过滤器7和空气调压阀5，进料管3上设有液体过滤器8和液体调压阀6，所述的空气调压阀5和液体调压阀6上均设有压力表4。进气管2和进料管3上均设有截止阀9，其中进气管2上的截止阀与对辊机连接，两者同步开启或关闭。

本发明提供的涂布装置的工作状态如图2所示，由于进气管上的截止阀与对辊机同步开关，因此当对辊机启动时，喷嘴上也同时喷出雾化状的粘结剂。通过调节液体调压阀和空气调压阀能够控制粘结剂的涂布量和涂布速度，同时喷嘴上还能够调节角度，根据所涂布的基带宽度不同，通过调节涂布角度来控制涂布面积。该装置结构简单、造价低廉，工作性能稳定。

Claims

1.一种基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，其步骤为：将正极材料混合均匀后填充并附着在发泡镍基带上，然后使用雾化涂布装置在基带的正反两面均匀地涂布粘结剂，再使用对辊机对涂布有粘结剂的基带进行辊压，最后对基带进行裁切即制得正极片。

2.根据权利要求1所述的基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，其特征在于：基带的正反两面上涂布的粘结剂的量为1.5～5.0mg/cm²，涂布的粘结剂的质量百分比浓度为10％～50％。

3.根据权利要求1所述的基于雾化式涂布增强膜制备镍电池正极片的生产工艺，其特征在于：涂布的粘结剂为CMC、PTFE、HPMC、PVA、SBR、SBS或SEBS中的一种以上。

4.一种如权利要求1所述的生产工艺中所用的涂布装置，其特征在于：涂布装置包括喷嘴、动力源以及进气管和进料管，进气管和进料管的一端均与喷嘴连通，涂布装置上的喷嘴朝向基带的正面或反面，进气管和进料管的另一端分别与外界空气源和粘结剂源连通，空气和粘结剂分别由进气管和进料管的入口处被动力源压入，两者在喷嘴内混合并喷出。

5.根据权利要求4所述的涂布装置，其特征在于：进气管上设有空气过滤器和空气调压阀，进料管上设有液体过滤器和液体调压阀，所述的空气调压阀和液体调压阀上均设有压力表。

6.根据权利要求4所述的涂布装置，其特征在于：进气管和进料管上均设有截止阀，其中进气管上的截止阀与对辊机连接，两者同步开启或关闭。