CN108311335A - 一种多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多极耳电池涂布机的涂辊，包括转轴及涂辊本体；所述涂辊本体套设于所述转轴上并绕所述转轴旋转，所述涂辊本体为圆柱状并具有中心轴，所述涂辊本体的外周壁向靠近所述中心轴的方向凹陷形成多个凹槽，多个凹槽沿所述中心轴的方向并排排布。本发明还提供一种多极耳电池极片的涂布方法。本发明提供的多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法，背辊无需间歇弹开，实现了涂布机连续的涂布，涂布效率高，增加了极耳边缘位置的敷料面积，防止了负极极耳处析锂，安全性能高。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法。
【背景技术】
圆柱形锂离子电池由于生产的一致性高及安全性高，被广泛的应用于电子领域；并且，随着电动汽车、电动工具、电动航模的发展，人们对于圆柱电池的能量密度和倍率放电以及放电温升都提出了更高的要求，电池的直径随之增大，电池的正、负极的片长增加，如果再采用单一极耳形式，电池的内阻会很大，电池放电时极化严重，影响了电池的使用寿命和安全性能，因此，多极耳电池的应用越来越广泛。
现有的涂布机在对多极耳电池进行涂布时，涂辊转动带动浆料，并利用背辊的转动将浆料转移至极片的基材上，并且，涂布机的背辊会间歇性的弹开，以满足多极耳的涂布间隙的要求，这种涂布方式涂布效率低，会产生拖尾、间隙错位、间隙位无料、面积过大等问题；同时，多极耳圆柱形锂离子电池由于正、负极片都含有多个极耳，极耳处于卷芯的中间位置，在充放电过程中，由于负极极耳位置无法进行嵌锂，循环过程中会出现负极极耳位置严重析锂的现象，影响了电池的容量发挥，严重的析锂可导致锂枝晶的产生，刺穿电池隔膜，严重影响电池安全性能，极耳位置的深度析锂也可导致极耳位置断片，严重影响安全性能。
鉴于此，实有必要提供一种新型的多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种背辊无需间歇弹开、实现涂布机连续的涂布、涂布效率高、增加了极耳边缘位置的敷料面积、防止负极极耳处析锂、安全性能高的多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种多极耳电池涂布机的涂辊，包括转轴及涂辊本体；所述涂辊本体套设于所述转轴上并绕所述转轴旋转，所述涂辊本体为圆柱状并具有中心轴，所述涂辊本体的外周壁向靠近所述中心轴的方向凹陷形成多个凹槽，多个凹槽沿所述中心轴的方向并排排布。
在一个优选实施方式中，多个凹槽为矩形，相邻的两个凹槽间的距离相等。
本发明还提供一种多极耳电池极片的涂布方法，包括如下步骤：步骤一：涂布机的涂辊包括转轴及涂辊本体，所述涂辊本体套设于所述转轴上并绕所述转轴旋转；所述涂辊本体为圆柱状并具有中心轴，所述涂辊本体的外周壁向靠近所述中心轴的方向凹陷形成多个凹槽，多个凹槽沿所述中心轴的方向并排排布；所述涂辊本体绕转轴转动带动浆料，并利用背辊的转动将浆料转移至极片基材上，制得具有与多个凹槽相对应的多个留白区域的大片，所述留白区域未涂布浆料；步骤二：对步骤一制得的大片进行辊压处理，辊压后进行分条，制得初级极片；根据电池所需的卷绕长度及极耳个数对初级极片进行分切，制得终级极片。
在一个优选实施方式中，所述步骤一中的多个凹槽为矩形，相邻的两个凹槽间的距离相等。
在一个优选实施方式中，还包括步骤三：在步骤二制得的终级极片的多个留白区域处焊接极耳，所述极耳为矩形且所述极耳的一端焊接于所述留白区域内，所述极耳的另一端超出所述留白区域的边缘，超出所述留白区域的一端用绝缘纸包覆。
在一个优选实施方式中，还包括步骤四：在多个留白区域的两侧均贴覆绝缘纸，每个留白区域一侧的绝缘纸覆盖所述留白区域内的极耳的一端。
在一个优选实施方式中，所述步骤一制得的大片为矩形，包括相对的一对长边及相对的一对短边，所述步骤二中的分条为沿所述长边的方向对所述大片进行裁切，所述步骤二中的分切为沿所述短边的方向对所述大片进行裁切。
在一个优选实施方式中，所述步骤四中的绝缘纸为矩形，所述绝缘纸的宽度比留白区域的宽度宽1mm，所述绝缘纸的长度比留白区域的长度长1mm。
在一个优选实施方式中，所述步骤三中的极耳为铝极耳，所述极耳的厚度为0.08～0.2mm，宽度为4～6mm。
在一个优选实施方式中，所述步骤三中的极耳为镍极耳或铜渡镍极耳，所述极耳的厚度为0.05～0.2mm，宽度在3～6mm。
相比于现有技术，本发明提供的多极耳电池涂布机的涂辊及多极耳电池极片的涂布方法，背辊无需间歇弹开，实现了涂布机连续的涂布，涂布效率高，增加了极耳边缘位置的敷料面积，防止了负极极耳处析锂，安全性能高。
【附图说明】
图1为本发明提供的多极耳电池涂布机的涂辊的结构示意图；
图2为图1所示的多极耳电池涂布机的涂辊的侧视图；
图3为本发明提供的多极耳电池极片的涂布方法的步骤一制备的大片的结构示意图；
图4为本发明提供的多极耳电池极片的涂布方法的步骤二制备的初级极片的结构示意图；
图5为本发明提供的多极耳电池极片的涂布方法的步骤二制备的终级极片的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1及图2，本发明提供一种多极耳电池涂布机的涂辊100，包括转轴10及涂辊本体20；所述涂辊本体20套设于所述转轴10上并绕所述转轴10旋转，所述涂辊本体20为圆柱状并具有中心轴201，所述涂辊本体20的外周壁21向靠近所述中心轴201的方向凹陷形成多个凹槽202，多个凹槽202沿所述中心轴201的方向并排排布。具体的，多个凹槽202为矩形，相邻的两个凹槽202间的距离相等。
请一并参阅图3、图4及图5，本发明还提供一种多极耳电池极片的涂布方法，包括如下步骤：
步骤一：应用上述涂辊100，涂辊本体20绕转轴10转动带动浆料，并利用背辊的转动将浆料转移至极片基材上，制得具有与多个凹槽202相对应的多个留白区域301的大片30，所述留白区域301未涂布浆料；具体的，所述留白区域301的大小及形状与所述凹槽202的大小及形状相同；
步骤二：对步骤一制得的大片30进行辊压处理，辊压后进行分条，制得初级极片40；根据电池所需的卷绕长度及极耳个数对初级极片40进行分切，制得终级极片50；
步骤三：在步骤二制得的终级极片50的多个留白区域301处焊接极耳(图未示)，所述极耳为矩形且所述极耳的一端焊接于所述留白区域301内，所述极耳的另一端超出所述留白区域301的边缘，超出所述留白区域301的一端用绝缘纸包覆；
步骤四：在多个留白区域301的两侧均贴覆绝缘纸，每个留白区域301一侧的绝缘纸覆盖所述留白区域301内的极耳的一端。
具体的，所述步骤一制得的大片30为矩形，包括相对的一对长边302及相对的一对短边303，所述步骤二中的分条为沿所述长边302的方向对所述大片30进行裁切，所述步骤二中的分切为沿所述短边303的方向对所述大片30进行裁切。所述步骤二中的辊压的压力在10～50t之间。所述步骤四中的绝缘纸为矩形，所述绝缘纸的宽度比留白区域的宽度宽1mm，所述绝缘纸的长度比留白区域的长度长1mm，保证了绝缘纸完全覆盖留白区域301。所述绝缘纸的胶系为硅胶或者亚克力胶。
本实施方式中，所述凹槽202的长为a，宽为c，相邻的凹槽202间的距离为b，则大片30上的留白区域301的长为a，宽为c，在大片30的短边303的方向上相邻的两个留白区域301的距离为b，而在大片30的长边302的方向上相邻的两个留白区域301的距离为d＝2π*R，R为涂辊本体20的外周壁21到所述中心轴201的距离，即涂辊本体20转动一周所走的距离。具体的，步骤二分条后所得的初级极片40的宽度为b；步骤二分切后所得的终级极片50包括三个留白区域301。
本发明还提供的多极耳电池极片的涂布方法，当对正极极片涂布时，所述步骤三中的极耳为铝极耳，所述极耳的厚度为0.08～0.2mm，宽度为4～6mm；当对负极极片涂布时，步骤三中的极耳为镍极耳或铜渡镍极耳，所述极耳的厚度为0.05～0.2mm，宽度在3～6mm。
本发明提供的多极耳电池涂布机的涂辊100及多极耳电池极片的涂布方法，在浆料涂布的过程中，背辊无需间歇弹开，可以实现涂布机连续的涂布，提高了涂布的效率，利用这种涂布方法，通过改变涂辊本体20上凹槽201的长度、宽度及间隔，即能改善正极极耳、负极极耳焊接处留白区域301的长度、宽度及间隔，能够实现不同电池型号的涂布，且增加了极耳边缘位置的敷料面积，解决了负极极耳处析锂的问题，提高了电池的安全性能，提高生产效率，降低了电池的生产成本。
本发明提供的多极耳电池涂布机的涂辊100及多极耳电池极片的涂布方法，背辊无需间歇弹开，实现了涂布机连续的涂布，涂布效率高，增加了极耳边缘位置的敷料面积，防止了负极极耳处析锂，安全性能高。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (10)
1.一种多极耳电池涂布机的涂辊，其特征在于：包括转轴及涂辊本体；所述涂辊本体套设于所述转轴上并绕所述转轴旋转，所述涂辊本体为圆柱状并具有中心轴，所述涂辊本体的外周壁向靠近所述中心轴的方向凹陷形成多个凹槽，多个凹槽沿所述中心轴的方向并排排布。
2.如权利要求1所述的多极耳电池涂布机的涂辊，其特征在于：多个凹槽为矩形，相邻的两个凹槽间的距离相等。
3.一种多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：涂布机的涂辊包括转轴及涂辊本体，所述涂辊本体套设于所述转轴上并绕所述转轴旋转；所述涂辊本体为圆柱状并具有中心轴，所述涂辊本体的外周壁向靠近所述中心轴的方向凹陷形成多个凹槽，多个凹槽沿所述中心轴的方向并排排布；所述涂辊本体绕转轴转动带动浆料，并利用背辊的转动将浆料转移至极片基材上，制得具有与多个凹槽相对应的多个留白区域的大片，所述留白区域未涂布浆料；
步骤二：对步骤一制得的大片进行辊压处理，辊压后进行分条，制得初级极片；根据电池所需的卷绕长度及极耳个数对初级极片进行分切，制得终级极片。
4.如权利要求3所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：所述步骤一中的多个凹槽为矩形，相邻的两个凹槽间的距离相等。
5.如权利要求4所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：还包括步骤三：在步骤二制得的终级极片的多个留白区域处焊接极耳，所述极耳为矩形且所述极耳的一端焊接于所述留白区域内，所述极耳的另一端超出所述留白区域的边缘，超出所述留白区域的一端用绝缘纸包覆。
6.如权利要求5所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：还包括步骤四：在多个留白区域的两侧均贴覆绝缘纸，每个留白区域一侧的绝缘纸覆盖所述留白区域内的极耳的一端。
7.如权利要求6所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：所述步骤一制得的大片为矩形，包括相对的一对长边及相对的一对短边，所述步骤二中的分条为沿所述长边的方向对所述大片进行裁切，所述步骤二中的分切为沿所述短边的方向对所述大片进行裁切。
8.如权利要求7所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：所述步骤四中的绝缘纸为矩形，所述绝缘纸的宽度比留白区域的宽度宽1mm，所述绝缘纸的长度比留白区域的长度长1mm。
9.如权利要求8所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：所述步骤三中的极耳为铝极耳，所述极耳的厚度为0.08～0.2mm，宽度为4～6mm。
10.如权利要求8所述的多极耳电池极片的涂布方法，其特征在于：所述步骤三中的极耳为镍极耳或铜渡镍极耳，所述极耳的厚度为0.05～0.2mm，宽度在3～6mm。
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180724 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |