CN109599528A - 一种极片卷料制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种极片卷料制作方法，其包括如下步骤：S1：制作粘度为30000mPa·s‑150000mPa·s的活性浆料；S2：提供网状集流体，将S1得到的所述活性浆料涂覆在网状集流体上形成中间产物；S3：将S2得到的所述中间产物烘干后收卷形成极片卷料。本发明的一种极片卷料制作方法中，由于采用网状集流体，一方面，高粘度的活性浆料所需要的溶剂量减少，成本降低，另一方面，可以采用相对方式同时对所述网状集流体的两侧进行涂覆活性浆料的作业，进而使得效率增加，极片不会出现错位的隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种极片卷料制作方法。
背景技术
目前，电池已经成为一种重要的储能装置。现有技术制作电池的方法为在箔材集流体的正反两侧涂覆粘度在1000mPa·s-18000mPa·s之间的浆料，进而烘干制备极片，现有技术的上述制作电池的方法存在下述缺点：第一，制作浆料的搅拌时间过长，制作效率较低；第二，不同电池对浆料的粘度要求不同，为了调节所述浆料的粘度，使用的溶剂的量较大，进而使得成本较大，某些溶剂甚至还需要配套的溶剂回收系统，成本将进一步增加；第三，由于集流体为箔材，涂布效果与浆料中干粉的分散程度关系较大；第四，涂布过程中先对所述集流体的一侧进行涂布，再对集流体的另一侧进行涂布，涂布效率较低，而且容易出现涂布错位的隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种极片卷料制作方法，用以解决箔材集流体制作极片时成本较大、效率较低及极片易错位的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种极片卷料制作方法，其包括如下步骤：
S1：制作粘度为30000mPa·s-150000mPa·s的活性浆料；
S2：提供网状集流体，将S1得到的所述活性浆料涂覆在网状集流体上形成中间产物；
S3：将S2得到的所述中间产物烘干后收卷形成极片卷料。
优选地，在所述S1中，采用的搅拌设备为高粘度搅拌机，搅拌时间T小于或等于4h。
优选地，在所述S2中，包括如下具体步骤：
S21：将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上；
S22：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的厚度；
S23：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的平整度。
优选地，在所述S21中，采用涂布机将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上，所述涂布机包括相对设置的两个喷嘴，将所述网状集流体设置在两个所述喷嘴之间。
优选地，在所述S22中，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度，所述涂布机包括相对设置的两个刮板，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述刮板之间，通过调节两个所述刮板之间的距离以实现调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度。
优选地，所述涂布机还包括浆料回收装置和中转罐，在所述S22中，通过所述浆料回收装置回收所述刮板从所述网状集流体上刮出的多余的活性浆料，并将回收的浆料输送至所述中转罐中。
优选地，所述刮板包括楔形结构，通过调节两个所述楔形结构之间的距离以刮除所述网状集流体上多余厚度的活性浆料。
优选地，在所述S23中，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的平整度，所述涂布机包括相对设置的两个抚平辊，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述抚平辊之间，通过调节两个所述抚平辊以抚平所述网状集流体上所述活性浆料。
优选地，在所述S3中，包括如下步骤：
S31：将S2得到的所述中间产物进行预烘干形成预制极片卷料；
S32：将S31得到的所述预制极片卷料进行二次烘干后收卷形成极片卷料。
优选地，所述预烘干的烘干温度低于所述二次烘干的烘干温度。
优选地，在所述S31中，预烘干温度为70℃-120℃；和/或，
在所述S32中，所述二次烘干温度为80℃-140℃。
本发明中的一种极片卷料制作方法，通过将粘度为30000mPa·s-150000mPa·s的活性浆料涂覆在网状集流体上，进而使得活性浆料可以填充到网状集流体的网格中，不会因粘度过低无法挂在所述网状集流体上，由于采用网状集流体，一方面，高粘度的活性浆料所需要的溶剂量减少，成本降低，另一方面，可以采用相对方式同时对所述网状集流体的两侧进行涂覆活性浆料的作业，进而使得效率增加，极片不会出现错位的隐患，此外，在网状集流体上涂覆活性浆料，涂覆效果与活性浆料中干粉的分散程度关系不大。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
图1是本发明具体实施方式中提供的极片卷料制作方法的流程图；
图2是本发明具体实施方式中涂布机制作所述极片卷料的示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。参照图1所示，本发明提供一种极片卷料制作方法，其包括如下步骤：
S1：制作粘度为30000mPa·s-150000mPa·s的活性浆料；
S2：提供网状集流体，将S1得到的所述活性浆料涂覆在网状集流体上形成中间产物；
S3：将S2得到的所述中间产物烘干后收卷形成极片卷料。
具体地，在所述S1中，所述活性浆料由正/负极活性物质、溶剂和粘接剂搅拌形成，采用的搅拌设备为高粘度搅拌机，搅拌时间T小于或等于4h，相比较采用传统的搅拌机，搅拌时间减少，效率增加。
在所述S1中，所述活性浆料可以为油性、水性干法搅拌的活性浆料,所述活性浆料加料顺序与干法搅拌一致,但在最后一步可以通过适当减少溶剂量调节粘度,以保证活性浆料粘度≥30000mPa·s，且优选活性浆料慢搅抽真空保存时间≤72h。
相比较现有技术的粘度在1000mPa·s-18000mPa·s之间的浆料，本发明中的活性浆料可以填充到网状集流体的网格中，不会因粘度过低无法挂在所述网状集流体上，由于采用网状集流体，一方面，高粘度的活性浆料所需要的溶剂量减少，成本降低，另一方面，可以采用相对方式同时对所述网状集流体的两侧进行涂覆活性浆料的作业，进而使得效率增加，极片不会出现错位的隐患，此外，在网状集流体上涂覆活性浆料，涂覆效果与活性浆料中干粉的分散程度关系不大。
具体地，在所述S2中，包括如下具体步骤：
S21：将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上；
S22：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的厚度；
S23：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的平整度。
其中，在所述S21中，将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上时，环境参数与材料相关，例如：材料为NCM、LFP时，要求温度≤28℃、湿度≤35％RH，材料为LTO时，要求温度≤28℃、湿度≤25％RH。具体地，在所述S21中，采用涂布机将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上，所述涂布机包括相对设置的两个喷嘴1，将所述网状集流体设置在两个所述喷嘴1之间，所述喷嘴1指所述涂布机上一个涂布头中相对设置的两个可以喷涂所述活性浆料的喷嘴1。所述网状集流体通过涂布机上的放卷机构进入两个所述喷嘴1之间。喷嘴1的出料量由出料泵的泵速控制，即，单位时间内泵的转动角度和所述喷嘴1的出料量对应，而不用涂布机的涂布速度、走带速度控制，调整泵速即可调整喷嘴1的出料量，进而达到面密度需求。
其中，在所述S22中，涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的厚度与材料特性相关，因涉及压实密度、加工性能，活性浆料厚度控制在100μm至200μm。具体地，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度，所述涂布机包括相对设置的两个刮板2，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述刮板2之间，通过调节两个所述刮板2之间的距离以实现调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度。其中，所述刮板2包括楔形结构，通过调节两个所述楔形结构之间的距离以刮除所述网状集流体上多余厚度的活性浆料，利用所述楔形结构的刮板2对所述网状集流体上的活性浆料进行作用，可以使得刮板2对所述网状集流体的作用面积减少，进而减少所述刮板2对所述网状集流体上的所述活性浆料的拖拽，保证所述网状集流体上的所述活性浆料的表面质量。
其中，在所述S22中，在调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的厚度时，还可以回收经刮板2刮掉的多余的活性浆料，进而减少所述活性浆料的浪费，减少成本。值得说明的是，回收后的活性浆料经重新调节粘度后方可回收利用。进一步地，采用涂布机回收涂覆在所述网状集流体上的多余的所述活性浆料，所述涂布机包括浆料回收装置和中转罐，所述浆料回收装置与所述刮板2相连，所述浆料回收装置回收所述刮板2从所述网状集流体上刮出的多余的活性浆料至中转罐。
其中，在所述S23中，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的平整度，所述涂布机包括相对设置的两个抚平辊3，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述抚平辊3之间，通过调节两个所述抚平辊3以抚平所述网状集流体上所述活性浆料。所述抚平辊的转速与涂布速度相关，即，抚平辊的转速＝(涂布速度*时间)/(π*抚平辊半径*2)*修正系数x。抚平辊的参数与辊压机压力辊参数类似，所述抚平辊优选铝合金过辊，其经过金属铝辊表面氧化处理制成，表面硬度在HRC65以上，表面光洁度达到RA0.4，并进行静、动平衡检测，辊圆跳动≤20μm，直线度≤20μm。
具体地，在所述S3中，包括如下步骤：
S31：将S2得到的所述中间产物进行预烘干形成预制极片卷料；
S32：将S31得到的所述预制极片卷料进行二次烘干后收卷形成极片卷料。
在所述S31中，采用低温烘箱4将所述中间产物进行预烘干形成预制极片卷料，在所述S32中，采用高温烘箱5将所述预制极片卷料进行二次烘干后收卷形成极片卷料，对S2得到的所述中间产物进行预烘干后，再对预烘干后得到的预制极片卷料进行二次烘干，可以有效避免直接高温烘干造成的干裂等质量问题。所述低温烘箱4的所述预烘干的烘干温度低于所述高温烘箱5的所述二次烘干的烘干温度，且所述低温烘箱4的烘干温度和所述高温烘箱5的烘干温度根据制作所述电池的活性浆料的不同而不同。在所述S3中，将S2得到的所述中间产物烘干后收卷形成极片卷料时，因材料不一样，烘干温度不一样。优选地，在所述S31中，预烘干温度在70℃至120℃之间，不宜过高，避免溶剂挥发过快引起调料。在所述S32中，二次烘干温度在80℃至140℃之间，末节温度适当降低，避免温度过高引起表面开裂。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种极片卷料制作方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：制作粘度为30000mPa·s-150000mPa·s的活性浆料；
S2：提供网状集流体，将S1得到的所述活性浆料涂覆在网状集流体上形成中间产物；
S3：将S2得到的所述中间产物烘干后收卷形成极片卷料。
2.根据权利要求1所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S1中，采用的搅拌设备为高粘度搅拌机，搅拌时间T小于或等于4h。
3.根据权利要求1所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S2中，包括如下具体步骤：
S21：将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上；
S22：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的厚度；
S23：调整涂覆在所述网状集流体上的活性浆料的平整度。
4.根据权利要求3所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S21中，采用涂布机将所述活性浆料涂覆在所述网状集流体上，所述涂布机包括相对设置的两个喷嘴，将所述网状集流体设置在两个所述喷嘴之间。
5.根据权利要求3所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S22中，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度，所述涂布机包括相对设置的两个刮板，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述刮板之间，通过调节两个所述刮板之间的距离以实现调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的厚度。
6.根据权利要求5所述的极片卷料制作方法，其特征在于，所述涂布机还包括浆料回收装置和中转罐，在所述S22中，通过所述浆料回收装置回收所述刮板从所述网状集流体上刮出的多余的活性浆料，并将回收的活性浆料输送至所述中转罐中。
7.根据权利要求5所述的极片卷料制作方法，其特征在于，所述刮板包括楔形结构，通过调节两个所述楔形结构之间的距离以刮除所述网状集流体上多余厚度的活性浆料。
8.根据权利要求3所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S23中，采用涂布机调整涂覆在所述网状集流体上的所述活性浆料的平整度，所述涂布机包括相对设置的两个抚平辊，所述网状集流体和涂覆在所述网状集流体上的活性浆料设置在两个所述抚平辊之间，通过调节两个所述抚平辊以抚平所述网状集流体上所述活性浆料。
9.根据权利要求1所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S3中，包括如下步骤：
S31：将S2得到的所述中间产物进行预烘干形成预制极片卷料；
S32：将S31得到的所述预制极片卷料进行二次烘干后收卷形成极片卷料。
10.根据权利要求9所述的极片卷料制作方法，其特征在于，所述预烘干的烘干温度低于所述二次烘干的烘干温度。
11.根据权利要求9所述的极片卷料制作方法，其特征在于，在所述S31中，预烘干温度为70℃-120℃；和/或，
在所述S32中，所述二次烘干温度为80℃-140℃。
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| GR01 | Patent grant | ||
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