CN103357548B - 一种微孔基材电池的制作工艺及该工艺中采用的双面涂布机 - Google Patents

一种微孔基材电池的制作工艺及该工艺中采用的双面涂布机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微孔基材电池的制作工艺及该工艺中采用的双面涂布机，包括微孔基材放卷装置、第一涂布头、第二涂布头、钢带传送带、烤箱、成品收卷装置、第一滚动轴和第二滚动轴，钢带传送带套设在第一滚动轴和第二滚动轴上，第一滚动轴位于烤箱的外部，第二滚动轴位于烤箱的内部，第一涂布头位于第一滚动轴的上方，第二涂布头位于第一滚动轴的前方，微孔基材放卷装置位于烤箱的前方，微孔基材放卷装置和钢带传送带之间设有若干送料辊，成品收卷装置位于烤箱的后方，烤箱和成品收卷装置之间设有若干送料辊。本发明能够提高浆料与金属箔的粘结强度，一次性完成正反面基材的涂布，有利于延长电池的使用寿命。

Description

一种微孔基材电池的制作工艺及该工艺中采用的双面涂布机
【技术领域】
本发明涉及电池生产设备的技术领域，特别是基材双面涂布机的技术领域。
【背景技术】
目前锂离子电池的生产工艺主要为混浆，涂布，制片，组装，注液，化成等几个主要工艺，其中涂布工艺主要利用涂布机将混合均匀的正负极浆料按工艺要求涂布在铝箔和铜箔的两面上，经烘干滚压后去制片工艺。目前的缺陷是涂布机无法实现对基材进行双面同时涂料，工作效率低，而且在对基材一面加工完成后需要翻面对另基材的另一面进行加工时，由于基材的上下表面没有微孔进行连通，浆料涂布在金属箔后粘结强度较差，容易使得涂料脱落，制成的电池容量降低，严重影响电池的寿命。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种微孔基材电池的制作工艺及该工艺中采用的双面涂布机，采用微孔基材提高了浆料与金属箔的粘结强度，使用涨力调节辊保持基材的表面平整，同时正反面浆料通过孔隙和基材粘结的更可靠，有利于延长电池的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提出了一种微孔基材双面涂布机，包括微孔基材放卷装置、第一涂布头、第二涂布头、钢带传送带、烤箱、成品收卷装置、第一滚动轴和第二滚动轴，所述钢带传送带套设在第一滚动轴和第二滚动轴上，所述第一滚动轴位于烤箱的外部，所述第二滚动轴位于烤箱的内部，所述第一涂布头位于第一滚动轴的上方，第二涂布头位于第一滚动轴的前方，所述微孔基材放卷装置位于烤箱的前方，微孔基材放卷装置和钢带传送带之间设有若干送料辊，所述成品收卷装置位于烤箱的后方，烤箱和成品收卷装置之间设有若干送料辊。
作为优选，所述微孔基材放卷装置上卷绕有微孔基材，微孔基材经过钢带传送带的上方进入烤箱。
作为优选，所述第一涂布头与钢带传送带上方的微孔基材相对应，所述第二涂布头与钢带传送带相对应，实现了对微孔基材的正反面进行涂料。
作为优选，所述钢带传送带与微孔基材的接触面设有防粘层，可以防止钢带传送带与微孔基材粘结在一起，提高了微孔基材的加工质量。
作为优选，还包括第一涨力调节辊和第二涨力调节辊，所述第一涨力调节辊位于钢带传送带的前方，所述第二涨力调节辊位于烤箱和成品收卷装置之间，保持微孔基材表面平整，有利于涂料和收卷。
为实现上述目的，本发明还提出了一种微孔基材电池的制作工艺，依次包括以下步骤：
a）正极混料：采用钴酸锂，锰酸锂，三元材料或磷酸铁锂做为正极材料的活性物质，采用炭黑作为导电剂，将活性物质、导电剂和粘合剂按照92:3:5的比例混合后，将混合后的物料用双行星搅拌机进行分散和混合。
b）负极混料：采用石墨作为负极材料，先用纯水将导电剂初步分散，然后将石墨与水性结合剂混合，将混合后的物料用双行星搅拌机进行分散和混合。
c）造孔：使用金属箔造孔机对金属箔进行微孔制造，使得金属箔的表面具有若干个三维微孔，一半微孔的毛面相对于金属箔向上翻起，另一半微孔的毛面相对于金属箔向下翻起。
d）涂布：将调好的正极混料和负极混料经行涂布，将正极混料通过微孔电极基材涂布机涂布在正极基材的正反面上，将负极混料通过微孔电极基材涂布机涂布在负极基材的正反面上，微孔基材正反面的涂料通过微孔与微孔基材粘结成一个整体。
e）制片：将涂布后的正极基材和负极基材送入烤箱烘干后，裁剪成若干正极片和若干负极片。
f）组装：将若干正极片和若干负极片加工成电芯后，将电芯装入电池外壳内。
g）化成：向电池壳体内注入电解液后，对电池充电进行化成处理。
本发明的有益效果：本发明通过采用微孔基材提高浆料与金属箔的粘结强度，并且涨力调节辊使得基材表面平整，能一次性完成基材正反面的涂布工艺，同时正反面浆料通过孔隙和基材粘结的更可靠，有利于延长电池的使用寿命，能更有效的发挥活性物质的作用，能提高电池的容量，微孔基材上有无数的通道，便于注液和电液的浸渗，提高了导电性，微孔基材将涂布厚度增加，相应的减少了基材和隔离膜的用量，降低电池制造成本。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种微孔基材双面涂布机的结构示意图。
图中：1-微孔基材放卷装置、2-第一涂布头、3-第二涂布头、4-钢带传送带、5-烤箱、6-成品收卷装置、7-第一涨力调节辊、8-第二涨力调节辊、9-送料辊、11-微孔基材、12-第一滚动轴、13-第二滚动轴。
【具体实施方式】
参阅图1，本发明一种微孔基材双面涂布机，包括微孔基材放卷装置1、第一涂布头2、第二涂布头3、钢带传送带4、烤箱5、成品收卷装置6、第一滚动轴12和第二滚动轴13，所述钢带传送带套设在第一滚动轴12和第二滚动轴13上，所述第一滚动轴12位于烤箱5的外部，所述第二滚动轴13位于烤箱5的内部，所述第一涂布头2位于第一滚动轴12的上方，第二涂布头3位于第一滚动轴12的前方，所述微孔基材放卷装置1位于烤箱5的前方，微孔基材放卷装置1和钢带传送带4之间设有若干送料辊9，所述成品收卷装置6位于烤箱5的后方，烤箱5和成品收卷装置6之间设有若干送料辊9，所述微孔基材放卷装置1上卷绕有微孔基材11，微孔基材11经过钢带传送带4的上方进入烤箱，所述第一涂布头2与钢带传送带4上方的微孔基材11相对应，所述第二涂布头3与钢带传送带4相对应，所述钢带传送带4与微孔基材11的接触面设有防粘层，还包括第一涨力调节辊7和第二涨力调节辊8，所述第一涨力调节辊7位于钢带传送带4的前方，所述第二涨力调节辊8位于烤箱5和成品收卷装置6之间。
微孔基材电池的制作工艺，依次包括以下步骤：
a）正极混料：采用钴酸锂，锰酸锂，三元材料或磷酸铁锂做为正极材料的活性物质，采用炭黑作为导电剂，将活性物质、导电剂和粘合剂按照92:3:5的比例混合后，将混合后的物料用双行星搅拌机进行分散和混合。
b）负极混料：采用石墨作为负极材料，先用纯水将导电剂初步分散，然后将石墨与水性结合剂混合，将混合后的物料用双行星搅拌机进行分散和混合。
c）造孔：使用金属箔造孔机对金属箔进行微孔制造，使得金属箔的表面具有若干个三维微孔，一半微孔的毛面相对于金属箔向上翻起，另一半微孔的毛面相对于金属箔向下翻起。
d）涂布：将调好的正极混料和负极混料经行稀释，将正极混料通过微孔电极基材涂布机涂布在正极基材的正反面上，将负极混料通过微孔电极基材涂布机涂布在负极基材的正反面上，微孔基材正反面的涂料通过微孔与微孔基材粘结成一个整体。
e）制片：将涂布后的正极基材和负极基材送入烤箱烘干后，裁剪成若干正极片和若干负极片。
f）组装：将若干正极片和若干负极片加工成电芯后，将电芯装入电池外壳内。
g）化成：向电池壳体内注入电解液后，对电池充电进行化成处理。
一种微孔基材双面涂布机工作过程：
一种微孔基材双面涂布机在工作过程中，微孔基材放卷装置1上的微孔基11材经过送料辊9和第一涨力调节辊7输送至钢带传送带4上，第一涂布头2对微孔基材11的正面经行涂料，第二涂布头3将涂料喷洒在钢带传送带4上，喷有涂料的钢带传送带4与微孔基材11的反面接触，使得微孔基材11的反面涂上涂料，然后钢带传送带4将微孔基材11送入烤箱5烘干，最后从烤箱5出来的微孔基材11由成品收卷装置6进行收卷，如果在微孔基材11进入烤箱5时出现松弛，可以通过第一涨力调节辊7进行调节，如果在微孔基材11离开烤箱5时出现松弛，可以通过第二涨力调节辊8进行调节。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种微孔基材双面涂布机，其特征在于：包括微孔基材放卷装置(1)、第一涂布头(2)、第二涂布头(3)、钢带传送带(4)、烤箱(5)、成品收卷装置(6)、第一滚动轴(12)和第二滚动轴(13)，所述钢带传送带套设在第一滚动轴(12)和第二滚动轴(13)上，所述第一滚动轴(12)位于烤箱(5)的外部，所述第二滚动轴(13)位于烤箱(5)的内部，所述第一涂布头(2)位于第一滚动轴(12)的上方，第二涂布头(3)位于第一滚动轴(12)的前方，所述微孔基材放卷装置(1)位于烤箱(5)的前方，微孔基材放卷装置(1)和钢带传送带(4)之间设有若干送料辊(9)，所述成品收卷装置(6)位于烤箱(5)的后方，烤箱(5)和成品收卷装置(6)之间设有若干送料辊(9)；所述微孔基材放卷装置(1)上卷绕有微孔基材(11)，微孔基材(11)经过钢带传送带(4)的上方进入烤箱；所述第一涂布头(2)与钢带传送带(4)上方的微孔基材(11)相对应，所述第二涂布头(3)与钢带传送带(4)相对应；所述钢带传送带(4)与微孔基材(11)的接触面设有防粘层。
2.如权利要求1所述的一种微孔基材双面涂布机，其特征在于：还包括第一张力调节辊(7)和第二张力调节辊(8)，所述第一张力调节辊(7)位于钢带传送带(4)的前方，所述第二张力调节辊(8)位于烤箱(5)和成品收卷装置(6)之间。
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