CN109904383A - 一种微波加热的极片辊压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种微波加热的极片辊压方法，包括以下步骤：S1，在金属箔材的两面涂覆活性材料制成极片；S2，步骤S1制得的极片从密闭的微波加热器的中间穿过，对金属箔材两面的活性材料进行微波加热；S3，步骤S2中从微波加热器出来的极片直接通过辊压机构进行辊压，得到压实密度和厚度都均匀的极片。相比于现有技术，本发明提升极片的压实密度和极片厚度的一致性，避免了金属箔材出现断带的现象。

Description

一种微波加热的极片辊压方法
技术领域
本发明属于锂离子电池生产技术领域，尤其涉及一种微波加热的极片辊压方法。
背景技术
在锂离子电池的制造过程中，需要将涂布后的极片进行辊压，从而提升电池的能量密度。目前，通常有两种辊压极片的方式：冷辊压和热辊压。
冷辊压是直接对涂布后的极片进行辊压，该种方法需要较大的辊压压力，辊压出的极片压实密度低、厚度一致性差、极片料区延伸率大且不均一，极片经常出现“弧形”。热辊压是先将涂布后的极片经过烤箱或者热辊，通过热转递使极片受热，然后再将受热的极片进行辊压。热辊压的效果相比冷辊压要好一些（压实高、厚度一致性好）。但是传统的热辊压方式也存在许多缺陷： 1）极片延伸率大，极片加热过程中，箔材也受到加热，在辊压压力和张力作用下，极片/箔材极易被拉伸，限制压实密度的提升；2）铝箔受热后易被拉伸，在辊压张力作用下，容易出现极片“断带”现象；3）极片通过热传递受热，极片材料内部可能未受热或受热不充分，辊压厚度一致欠佳。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种微波加热的极片辊压方法，提升极片的压实密度和极片厚度的一致性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微波加热的极片辊压方法，包括以下步骤：
S1，在金属箔材的两面涂覆活性材料制成极片；
S2，步骤S1制得的极片从密闭的微波加热器的中间穿过，对金属箔材两面的活性材料进行微波加热；
S3，步骤S2中从微波加热器出来的极片直接通过辊压机构进行辊压，得到压实密度和厚度都均匀的极片。
本发明在辊压机构对极片进行压辊前，安装微波加热装置，极片通过微波加热装置，极片上的活性材料吸收微波，热源产生于活性材料内部，活性材料被均匀地加热；而金属箔材不吸收微波，无加热效果，箔材延伸率小，当被微波均匀加热的极片经过辊压时，较小的辊压压力就可以实现极片高压实密度，并且厚度一致性高。
作为本发明所述的微波加热的极片辊压方法的一种改进，在步骤S2中，极片通过微波加热器的速度为5~150m/min。优选为30~100m/min。通过控制极片通过微波加热器的速度，确保当活性材料内部热量传递到铝箔热量较少或没有传递热量时，极片已经通过微波加热区域。
作为本发明所述的微波加热的极片辊压方法的一种改进，在步骤S2中，微波加热的功率为100W~10kW。通过控制极片通过微波加热器的功率，确保当活性材料内部热量传递到铝箔热量较少或没有传递热量时，极片已经通过微波加热区域。
作为本发明所述的微波加热的极片辊压方法的一种改进，在步骤S2中，微波加热的温度为25~120℃。优选为45~100℃。微波加热的温度过低起不到改善极片压实密度和厚度一致性的作用，微波加热的温度过高则会影响极片的性能，而且会耗费大量的能量。
作为本发明所述的微波加热的极片辊压方法的一种改进，所述微波加热器与所述辊压机构之间的距离为0.2~5m。优选为1m。微波加热器与辊压机构之间的距离尽可能的小，确保经过微波加热后的极片迅速进行辊压，确保对极片的辊压起到改善作用。
相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：
1）本发明采用微波加热，微波加热具有均匀、速度快的特点。微波热是在被加热物内部产生的，热源来自物体内部，加热均匀，不会造成“外焦里不熟”的夹生现象，受热均匀的极片容易辊压，提高压实密度，厚度一致性。同时由于“里外同时加热”大大缩短了加热时间，加热效率高，进而提高辊压速度，提高生产效率；
2）本发明采用微波加热，微波照射到金属箔材表面会全部反射，对金属箔材无直接加热效果，活性材料在吸收微波后，热量是从活性材料内部产生的，热量由活性材料内部往外传递，当活性材料内部热量传递到铝箔热量较少或没有传递热量时，极片已经通过微波加热器并完成辊压，因此，金属箔材基本无加热效果，金属箔材延伸率较小，有助于提高极片压实密度，并改善辊压“断带”现象。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
其中：1-金属箔材，2-活性材料，3-微波加热器，4-辊压机构。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
如图1所示，一种微波加热的极片辊压方法，包括以下步骤：
S1，在金属箔材1的两面涂覆活性材料2制成极片；
S2，步骤S1制得的极片从密闭的微波加热器3的中间穿过，对金属箔材1两面的活性材料2进行微波加热；
S3，步骤S2中从微波加热器3出来的极片直接通过辊压机构4进行辊压，得到压实密度和厚度都均匀的极片。
其中，极片通过微波加热器3的速度为5m/min。微波加热的功率为100W。微波加热的温度为25℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为0.2m。
实施例2
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为20m/min。微波加热的功率为500W。微波加热的温度为30℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为0.5m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例3
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为30m/min。微波加热的功率为1kW。微波加热的温度为45℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为1m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例4
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为50m/min。微波加热的功率为2kW。微波加热的温度为50℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为1.5m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例5
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为60m/min。微波加热的功率为3kW。微波加热的温度为60℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为2m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例6
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为80m/min。微波加热的功率为5kW。微波加热的温度为70℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为2.5m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例7
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为90m/min。微波加热的功率为6kW。微波加热的温度为80℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为3m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例8
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为100m/min。微波加热的功率为8kW。微波加热的温度为90℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为3.5m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例9
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为120m/min。微波加热的功率为9kW。微波加热的温度为100℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为4m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例10
与实施例1不同的是：在本实施例中，极片通过微波加热器3的速度为150m/min。微波加热的功率为10kW。微波加热的温度为120℃。微波加热器3与辊压机构4之间的距离为5m。
其余同实施例1，这里不再赘述。
对实施例1~10制得的极片的压实密度和厚度测量，发现实施例1~10制得的极片压实密度高，厚度一致性高且金属箔材不发生“断带”现象。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种微波加热的极片辊压方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在金属箔材的两面涂覆活性材料制成极片；
S2，步骤S1制得的极片从密闭的微波加热器的中间穿过，对金属箔材两面的活性材料进行微波加热；
S3，步骤S2中从微波加热器出来的极片直接通过辊压机构进行辊压，得到压实密度和厚度都均匀的极片。
2.根据权利要求1所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：在步骤S2中，极片通过微波加热器的速度为5~150m/min。
3.根据权利要求2所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：在步骤S2中，极片通过微波加热器的速度为30~100m/min。
4.根据权利要求1所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：在步骤S2中，微波加热的功率为100W~10kW。
5.根据权利要求1所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：在步骤S2中，微波加热的温度为25~120℃。
6.根据权利要求5所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：在步骤S2中，微波加热的温度为45~100℃。
7.根据权利要求1所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：所述微波加热器与所述辊压机构之间的距离为0.2~5m。
8.根据权利要求7所述的微波加热的极片辊压方法，其特征在于：所述微波加热器与所述辊压机构之间的距离为1m。
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