CN103811715A - 电池极板的制造装置及制造方法 - Google Patents

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罗英
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Abstract

本发明公开了一种电池极板的制造装置及制造方法，电池极板制造装置包括模具夹具、上模具、下模具、油压机、极板牵引装置、极板送进装置，电池极板毛胚是由极板牵引装置牵引、极板送进装置送进上模具和下模具之间，上模具、下模具都装配在模具夹具中，模具夹具固定在油压机上，上模具的表面和下模具的表面具有相互配合的凹凸形状。本发明结构简单且涂布更加均匀，提高生产效率。

Description

电池极板的制造装置及制造方法
技术领域
本发明涉及一种电池技术，特别是涉及一种电池极板的制造装置及制造方法。
背景技术
蓄电池（如锂离子电池或锂聚合物电池）主要由正极、负极、隔膜、电解液等组成，其中正极或负极是在集流体上涂布活性材料构成的，目前已知的集流体主要有如下三种方式：（1）铜箔、铝箔，（2）铜网、铝网，（3）在铜箔上烧结一层金属丝。如专利号为CN95190724.7的中国专利公开了一种改进的电池极板及其制造方法，电池极板包括单一或多种直径的许多金属纤维，将纤维随机排列并且烧结，制成其内限定了许多微孔的导电电池极板。对许多金属线采用包层和拉丝处理形成纤维束，由此制成金属纤维。切断纤维束并清除包层就制成了金属纤维。把金属纤维布置成薄片，并经过烧结制成电池极板。专利号为CN03113964.7的中国专利公开了电池极板的制造方法，该专利是采用溅射工艺在电池极板基体上沉积一层活性物质连续膜。
现有的技术中，采用铜箔或铝箔作为集流体存在如下技术问题：铜箔和铝箔作为集流体是将正负极膜浆料直接涂布到箔面，再用对辊机对极片进行冷滚压。浆料是用一种粘合剂，用其将导电材料搅拌之后，涂布于集流体铝箔或铜箔之上。集流体铜箔或铝箔与正负极膜的材料和热膨胀系数存在差异性，导致两相存在部分脱离现象。极膜干燥之后，其分子结构发硬。若用对辊机对极片进行冷滚压，滚压剪切力将导致部分极膜分子断裂。更严重的情况下，部分极膜会与集流体铝箔或铜箔分离，直接影响电池的循环次数和容量。
采用铜网或铝网作为集流体存在如下技术问题：铜网和铝网作为集流体是通过三层复合机的二次复合工艺将电池正、负极极膜转移复合到铜网和铝网之上。铜网和铝网在与电池正负极极膜复合之前，需要先将极膜涂布到PET（涤纶树脂）膜上，再用网片涂胶机在网片上涂布导电胶，之后三层复合机将正、负极膜转移复合到铜网和铝网上，最后还要用PET膜清洗机对已经用过的PET膜进行清洗等，工艺过程较复杂，需配备大量专用生产设备，生产成本较高，环境友好性差。
用烧结金属丝、溅射连续膜等工艺具有如下技术问题：采用烧结金属丝、溅射连续膜等工艺需要提前确认和固定多个工艺参数。比如，烧结金属丝质量及烧结温度、原料的颗粒尺寸、活性成分的比例、目标靶层的厚度和均匀度、真空溅射功率、靶片间距、基体温度和工作气压等。这些因素都能影响电池极板活性物质在集流体上的附着强度和微观结构的一致性。该工艺方法复杂，生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电池极板的制造装置及制造方法，其结构简单且涂布更加均匀，提高生产效率。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种电池极板的制造装置，其特征在于，其包括模具夹具、上模具、下模具、油压机、极板牵引装置、极板送进装置，电池极板毛胚是由极板牵引装置牵引、极板送进装置送进上模具和下模具之间，上模具、下模具都装配在模具夹具中，模具夹具固定在油压机上，上模具的表面和下模具的表面具有相互配合的凹凸形状。
优选地，所述上模具、下模具都是固定模具。
优选地，所述上模具的形状是内凹纹路的形状。
优选地，所述内凹纹路的形状为三角形或四边形或五边形或六边形或圆形或椭圆形。
优选地，所述内凹纹路的深度为0.001毫米至1毫米，内凹纹路的图形中心间距为1毫米至10毫米。
优选地，所述上模具、下模具都是转动模具，所述第二上模具采用一种具有内凹纹路的转动模具装置，第二下模具需采用一种具有外凸纹路的转动模具装置。
优选地，所述内凹纹路的形状为波浪形。
本发明还提供一种电池极板的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一，极板牵引装置和极板送进装置输送电池极板毛胚到上模具和下模具之间，在油压机的动力驱动和模具夹具的带动下，通过上模具和下模具的相对运动，控制油压机的压力，上模具和下模具在电池极板毛胚的上面压出预设的凹凸形状；
步骤二，集流体输送到预定位置，平面模具在油压机的带动下，使得上下模具在集流体上压出预定深度和形状的凸起或凹陷；然后模具抬起，集流体运行到下一道涂布工序；
步骤三，压出预设的凹凸形状后，再将集流体输送到涂布环节进行电池活性材料的涂布。
优选地，所述固定模具采用步进式送料方式。
优选地，所述转动模具采用连续送料方式。
本发明的积极进步效果在于：本发明采用在铜箔或铝箔上预先制造一定深度、一定形状的凹陷或凸起（即凹凸形状），然后再进入涂布工序的方式，既增大了铜箔铝箔的涂布时的摩擦力，使得涂布更加均匀，同时本发明还具有工艺简单，可连续进料，生产速度快的特点。由于采用具有特制的、相互配合的凹凸形状的模具进行极板加工，因此可增大材料在极板的有效附着面积。特制模具加工获得的电池极板表面附着系数较高，极膜不易于与铝箔或铜箔分离，即极膜附着稳定性增强。电池极板有效附着面积与附着稳定性的提升，增加了电池的比容量，延长了电池的使用寿命，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明电池极板的制造装置（实施例一）的结构示意图。
图2为本发明电池极板的制造装置（实施例二）的结构示意图。
图3（a）至图3（g）为本发明模具的形状结构视图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1所示，本发明电池极板的制造装置（实施例一）包括模具夹具1、第一上模具2、第一下模具3、油压机4、极板牵引装置5、极板送进装置6，电池极板毛胚9是由极板牵引装置牵引、极板送进装置送进第一上模具2和第一下模具3之间，第一上模具2、第一下模具3都装配在模具夹具1中，模具夹具1固定在油压机4上，第一上模具2、第一下模具3都是固定模具，第一上模具2的表面和第一下模具3的表面具有相互配合的凹凸形状，比如模具可采用一种具有内凹纹路的平板装置，上述下模具需采用一种具有外凸纹路的平板装置，根据平板型模具使用特点，上模具的内凹纹路的形状可具有四种，分别是（正）三角形（图3（a））、（正）四边形（图3（b））、（正）五边形图3（c）、（正）六边形（图3（d））、圆形（图3（e））、椭圆形（图3（f））。内凹纹路的深度为0.001毫米至1毫米（优选地为0.5毫米），内凹纹路的图形中心间距为1毫米至10毫米（优选地为5毫米）。极板牵引装置为有动力转动模具牵引驱动装置。极板送进装置为无动力转动模具送进导向装置。
本发明电池极板的制造方法包括以下步骤：
步骤一，极板牵引装置和极板送进装置输送电池极板毛胚到上模具和下模具之间，在油压机的动力驱动和模具夹具的带动下，通过上模具和下模具的相对运动，控制油压机的压力，上模具和下模具在电池极板毛胚的上面压出预设的凹凸形状；
步骤二，集流体（铜箔或铝箔）输送到预定位置，平面模具在油压机的带动下，使得上下模具在集流体上压出预定深度和形状的凸起或凹陷；然后模具抬起，集流体运行到下一道涂布工序；固定模具采用步进式送料方式。
步骤三，压出预设的凹凸形状后，再将集流体输送到涂布环节进行电池活性材料的涂布。
实施例二
如图2所示，实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于，第二上模具7、第二下模具8都是转动模具，第二上模具7可采用一种具有内凹纹路的转动模具装置，第二下模具8需采用一种具有外凸纹路的转动模具装置，根据转动模具型模具使用特点，第二上模具内凹纹路可为波浪形（图3（g））。内凹纹路深度为0.001毫米至1毫米，内凹波浪形中心轴间距为1毫米至10毫米。转动模具采用连续送料方式。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池极板的制造装置，其特征在于，其包括模具夹具、上模具、下模具、油压机、极板牵引装置、极板送进装置，电池极板毛胚是由极板牵引装置牵引、极板送进装置送进上模具和下模具之间，上模具、下模具都装配在模具夹具中，模具夹具固定在油压机上，上模具的表面和下模具的表面具有相互配合的凹凸形状。
2.如权利要求1所述的电池极板的制造装置，其特征在于，所述上模具、下模具都是固定模具。
3.如权利要求2所述的电池极板的制造装置，其特征在于，所述上模具的形状是内凹纹路的形状。
4.如权利要求3所述的电池极板的制造装置，其特征在于，所述内凹纹路的形状为三角形或四边形或五边形或六边形或圆形或椭圆形。
5.如权利要求3所述的电池极板的制造装置，其特征在于，所述内凹纹路的深度为0.001毫米至1毫米，内凹纹路的图形中心间距为1毫米至10毫米。
6.如权利要求1所述的电池极板的制造装置，其特征在于，所述上模具、下模具都是转动模具，所述第二上模具采用一种具有内凹纹路的转动模具装置，第二下模具需采用一种具有外凸纹路的转动模具装置。
7.如权利要求6所述的电池极板制造装置，其特征在于，所述内凹纹路的形状为波浪形。
8.一种电池极板的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一，极板牵引装置和极板送进装置输送电池极板毛胚到上模具和下模具之间，在油压机的动力驱动和模具夹具的带动下，通过上模具和下模具的相对运动，控制油压机的压力，上模具和下模具在电池极板毛胚的上面压出预设的凹凸形状；
步骤二，集流体输送到预定位置，平面模具在油压机的带动下，使得上下模具在集流体上压出预定深度和形状的凸起或凹陷；然后模具抬起，集流体运行到下一道涂布工序；
步骤三，压出预设的凹凸形状后，再将集流体输送到涂布环节进行电池活性材料的涂布。
9.如权利要求8所述的电池极板的制造方法，其特征在于，所述固定模具采用步进式送料方式。
10.如权利要求8所述的电池极板的制造方法，其特征在于，所述转动模具采用连续送料方式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113394366A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 四川无量智慧道桥科技有限公司 一种高精度锂电池极片的生产工艺及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129020A (ja) * 1991-11-01 1993-05-25 Sony Corp 電池電極製造用ホツトプレス装置
JP2000153322A (ja) * 1998-06-18 2000-06-06 Toyo Kohan Co Ltd 金属板穿孔用円板状ロール、それを用いた金属板穿孔装置、金属板穿孔方法、及び、穿孔金属板
CN101944635A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中山市电赢科技有限公司 一种高功率锂离子二次电池及其制造方法
CN102431171A (zh) * 2011-10-25 2012-05-02 深圳市金钒能源科技有限公司 电动碳毡热压机
CN103354284A (zh) * 2013-07-02 2013-10-16 南通宁远自动化科技有限公司 一种金属箔造孔机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129020A (ja) * 1991-11-01 1993-05-25 Sony Corp 電池電極製造用ホツトプレス装置
JP2000153322A (ja) * 1998-06-18 2000-06-06 Toyo Kohan Co Ltd 金属板穿孔用円板状ロール、それを用いた金属板穿孔装置、金属板穿孔方法、及び、穿孔金属板
CN101944635A (zh) * 2010-09-16 2011-01-12 中山市电赢科技有限公司 一种高功率锂离子二次电池及其制造方法
CN102431171A (zh) * 2011-10-25 2012-05-02 深圳市金钒能源科技有限公司 电动碳毡热压机
CN103354284A (zh) * 2013-07-02 2013-10-16 南通宁远自动化科技有限公司 一种金属箔造孔机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113394366A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 四川无量智慧道桥科技有限公司 一种高精度锂电池极片的生产工艺及系统
CN113394366B (zh) * 2021-06-11 2022-06-28 四川无量智慧道桥科技有限公司 一种高精度锂电池极片的生产工艺及系统

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