CN111085493B - 一种涂层清洗方法 - Google Patents

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Abstract

一种涂层清洗方法，属于极片清洗技术领域。所述方法步骤如下：整卷极片上料，极片在驱动装置牵引下，经过清洗过辊，极片与清洗过辊形成包角α；刮刀安装时与清洗过辊平行，极片运动到喷涂装置时停止，采用注液泵+喷涂装置的方式在待清洗区域喷涂清洗溶剂，然后极片运动到清洗区域，刮刀靠近清洗过辊，刀片插入到极片涂层中，此后刮刀保持静止不动；极片在驱动装置牵引下转动，转动5～15mm弧长后，刮刀后退，与极片分离，准备下次清洗；极片经过烘干后，再经过狭缝除尘+毛刷除尘。使用本发明的方法不会对箔材造成损伤，清洗效率高，大包角辊的存在，可以实现清洗‑烘干一体完成，接触式加热(热传导)效率高，提升生产效率。

Description

一种涂层清洗方法
技术领域
本发明属于极片清洗技术领域，具体涉及一种涂层清洗方法。
背景技术
针对极片涂层清洗，以正极为例，主要方式是分切后单片清洗和采用发泡胶辅助清洗。前者清洗效率低，且清洗后辊压由于极片宽度方向延展导致极片边缘波浪严重，影响卷绕后正、负极极片覆盖和卷绕良率；后者需要增加贴胶机构、烘箱改造、废胶收集机构等，且影响涂布效率，导致生产效率低，生产成本增加。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有极片涂层清洗方式清洗效率低、成本高等问题，提供一种涂层清洗方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种涂层清洗方法，所述方法步骤如下：
步骤一：整卷极片上料，极片在驱动装置牵引下，经过清洗过辊，极片与清洗过辊形成包角α，包角α为90°～180°；
步骤二：刮刀安装时与清洗过辊平行，极片运动到喷涂装置时停止，采用注液泵+喷涂装置的方式在待清洗区域喷涂清洗溶剂，然后极片运动到清洗区域，刮刀靠近清洗过辊，刀片插入到极片涂层中，此后刮刀保持静止不动；
步骤三：极片在驱动装置牵引下转动，转动5～15mm弧长后，刮刀后退，与极片分离，准备下次清洗；
步骤四：极片经过烘干后，再经过狭缝除尘+毛刷除尘。
本发明相对于现有技术的有益效果为：
1、使用本发明的方法不会对箔材造成损伤，清洗效率高，可实现一次性对多条极片进行清洗；湿法清洗，无浮粉产生(毛刷除尘一般都带有吸尘机构，不会产生二次污染；常规一般采用干法清洗，清洗过程中会有粉尘产生)，不会对极片产生二次污染，进而影响到电池的电性能；大包角辊的存在，可以实现清洗-烘干一体完成，接触式加热(热传导)效率高，提升生产效率。
2、清洗后，采用狭缝+毛刷双重除尘装置，确保清洗残余废料完全被清除；通过注液泵控制清洗溶剂，实现定量清洗，不会有过多清洗溶剂扩散到涂层区；清洗溶剂扩散会导致扩散区涂层粘结力降低、增加后续干燥难度，且后续生产中有掉粉风险，对锂电池安全性能产生极大隐患。
3、该清洗方法与常规清洗方法相比，对各机构的加工精度和装配精度要求低，常规结构需刮刀安装精度、清洗平台平整度、极片吸附平整度(清洗时极片吸附在清洗平台上)三者及三者之间的精度要求很高，否则易出现清洗残留或刮破现象，而该装置只需保证刮刀与清洗平台之间的平整度即可，结构简单、易操作、效率高、成本低。
附图说明
图1为极片清洗区域尺寸示意图；
图2为清洗示意图；
图3为清洗后一出多极片示意图；
图4为清洗后极片区域示意图；
图5为卷绕极片示意图；
图6为卷芯示意图；
其中，D清洗宽度，L清洗长度，C涂层，F基材，E极片，G刮刀，P喷涂装置，R清洗过辊，S清洗区域，I间隙(清洗区域与分切线之间)，α极片与辊之间包角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种涂层清洗方法，在极片涂布后进行，湿法清洗，如图1和2所示，所述方法步骤如下：
步骤一：整卷极片上料，极片在驱动装置牵引下，经过清洗过辊，极片与清洗过辊形成包角α，包角α为90°～180°；所述驱动装置牵引极片沿清洗过辊运动，为现有技术；
步骤二：刮刀安装时与清洗过辊平行，极片运动到喷涂装置时停止，采用注液泵+喷涂装置的方式在待清洗区域喷涂清洗溶剂，此种方式可精确控制清洗溶剂的量，防止溶剂过多导致清洗难度加大及影响电池性能，然后极片运动到清洗区域，刮刀靠近清洗过辊，刀片插入到极片涂层中，插入深度可通过伺服电机精确调整，此后刮刀保持静止不动；极片的运动速度是通过计算机程序对驱动装置进行控制来实现的，驱动装置对极片进行牵引，极片运动到喷液位置停止，喷液完成后再缓慢运动到清洗区域即可；
步骤三：极片在驱动装置牵引下转动，转动5～15mm弧长后，刮刀后退，与极片分离，准备下次清洗；
清洗完成后，大包角辊中心含有加热装置，热量传递到大包角辊表面，由于包角存在，极片与大包角辊表面接触良好，热传导作用下，可以使清洗区边缘残留的清洗溶剂快速挥发，达到快速烘干的目的。在清洗过辊中有加热装置，加热温度是通过DOE验证得出，保证不会对正常极片部分产生影响。
步骤四：极片经过烘干(烘干条件为现有技术)后，再经过狭缝除尘(极片与除尘片之间预留0.1～1mm的间隙，称为狭缝，此种方式能够清除掉清洗时在极片表面堆积的残余废料)+毛刷除尘(对极片进行二次清洁，确保清洗残留完全被去除，防止多余废料影响电池充放电性能)。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种涂层清洗方法，步骤一中，所述清洗过辊的直径为50～500mm。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种涂层清洗方法，步骤二中，所述刮刀的宽度为10～40mm，宽度可按需调整，且不同刮刀之间可独立控制。
实施例1：
1、待清洗极片E在设备驱动装置牵引下运动，到达指定清洗位置时，喷涂装置P在注液泵的控制下，将定量的清洗溶剂喷涂到极片涂层C表面，由于此时极片尚未辊压，孔隙率较大，清洗溶剂会快速的扩散到极片内部，直至基材F，清洗溶剂(为现有技术)能有效降低其扩散区内涂层C之间及涂层E与基材F之间的粘结力，降低清洗难度；
2、清洗极片E经过清洗过辊R运动到指定清洗位置时，刮刀G在伺服电机驱动下靠近清洗过辊R，并插入待清洗极片E的涂层C中，与基材F接触并保持一定压力，压力范围0.1～0.7Mpa；刮刀G宽度与清洗区域S的长度L相同；
3、刮刀G到达清洗位置后，保持静止不动，清洗过辊R与极片E同步转动，两者之间保持相对静止状态，清洗过辊R转动一定角度后，其弧长运动距离与清洗区域S的宽度D相同后，刮刀G后撤，与极片E分离；
4、清洗过辊R直径约50～500mm，极片E与清洗过辊R形成大包角，包角约90°～180°，大包角存在增加了极片E与过辊R之间的摩擦力，可保证运动距离D的准确性；同时，若包角太小时，清洗过程中废料在重力作用下会掉落到极片上，对极片E造成二次污染，甚至导致极片E掉粉等情况发生，严重影响电池性能；
5、大包角辊内部含有加热装置，热量可均匀的传导到大包角辊的表面，极片E在大包角辊表面运行时，实际是处于始终加热的过程，极片E在与大包角辊刚开始接触的区域，大包角辊对极片E起到预热效果，清洗极片E后，经过之前预热，极片E温度已达到一定值，在此过程中清洗区域边缘的残留溶剂会被烘干，起到干燥的作用。
6、极片E经过烘烤，在经过狭缝除尘(极片E与除尘+毛刷除尘，最终得到如图3中的极片E，从图4中可以看出极片清洗区域与分切线之间的间隙I，该间隙I的设计主要目的是：刮刀G、极片E在运动过程中不可避免的会出现相对误差，极片E在分切过程中亦存在分切公差，此处间隙I的存在是为了消除公差，确保清洗剂分切后极片效果，与此同时，若分切时，切刀经过清洗区域，由于该区域为基材F分切毛刺较大，极易产生缺口，导致极片断带，影响正常生产效率及生产良率；
7、极片E另一侧清洗方式相同，通过该种清洗方法得到图3中的极片，经分切后形成图5中的单片极片，从图中可以看出清洗区域位于极片中间位置，此位置通过调整清洗定位时可实现清洗区域位于极片中任意位置。卷绕时可将极耳焊接在该清洗区域中，焊接前将极片清洗区域与分切线之间的间隙I冲切掉，相关示意如图6，然后再焊接极耳。
8、通过该种方式清洗出的极片，焊接卷绕后，极耳可位于极片中间区域，相对于常规结构能显著的降低电池内部阻抗，提升电池倍率性能，实现快速充放电；同时，清洗区域S比周围涂层C的厚度减少两层涂层厚度，约0.1～0.12mm，极耳厚度约0.06～0.1mm，可有效的隐藏极耳厚度，平衡电池各区域厚度，有效利用电池内部空间，改善电池的平整度及提升电池的能量密度。

Claims (1)

1.一种涂层清洗方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤一：整卷极片上料，极片在驱动装置牵引下，经过清洗过辊，极片与清洗过辊形成包角α，包角α为90°～180°；所述清洗过辊的直径为50～500mm；
步骤二：刮刀安装时与清洗过辊平行，极片运动到喷涂装置时停止，采用注液泵和喷涂装置的方式在待清洗区域喷涂清洗溶剂，然后极片运动到清洗区域，刮刀靠近清洗过辊，刀片插入到极片涂层中，此后刮刀保持静止不动；所述刮刀的宽度为10～40mm；
步骤三：极片在驱动装置牵引下转动，转动5～15mm弧长后，刮刀后退，与极片分离，准备下次清洗；
步骤四：极片经过烘干后，再经过狭缝除尘和毛刷除尘。
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