CN112382735B - 一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法。所述激光清洗制备锂离子电池极片的方法包括以下步骤：步骤一：确定极片上极耳凹槽的具体位置、尺寸；步骤二：将有机涂层涂覆在步骤一中极耳凹槽的位置；步骤三：将步骤二得到的极片进行活性物质涂覆；步骤四：将步骤三得到的极片利用激光清洗仪对步骤二的有机涂层及其上涂覆的活性物质进行清洗，从而制备得到极片。本发明的激光清洗制备锂离子电池极片的方法，提高极片生产优率，提高生产效率。

Description

一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法。
背景技术
锂离子电池由于其能量密度高、使用寿命长、电压高和安全性能好等优势，在电子通讯、储能和交通运输等领域被广泛应用。
目前，激光清洗在锂离子电池中主要被用于对极片涂层进行清洗，从而制备出极片凹槽位，但由于锂离子电池极片的集流体厚度较薄，容易在激光清洗过程中被高能量密度的光束照射而造成穿孔，从而造成极片的不良率提高。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，通过在极片上增加一层有机涂层，从而避免高能量的光束与基底的直接接触，避免极片的穿孔，所述方法能够提高极片生产优率，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案
一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一：确定极片上极耳凹槽的具体位置、尺寸；
步骤二：将有机涂层涂覆在步骤一中极耳凹槽的位置；
步骤三：将步骤二得到的极片进行活性物质涂覆；
步骤四：将步骤三得到的极片利用激光清洗仪对步骤二的有机涂层及其上涂覆的活性物质进行清洗，从而制备得到极片。
进一步的，所述有机涂层为环氧树脂、酚醛树脂、有机硅、聚酰亚胺、聚氨酯以及氰酸酯中的至少一种。
进一步的，所述活性物质为三元正极材料、磷酸铁锂、钴酸锂以及石墨中的至少一种。
进一步的，所述激光清洗仪为YAG或者CO2 laser或者Fiber laser中的一种或多种组合。
相对于现有技术而言，本发明的一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，通过在极片上增加一层有机涂层，当激光清洗到活性物质底部时，会有部分热量传递到有机涂层，从而使涂层物质发生分解，从集流体上脱落，从而避免高能量的光束与基底的直接接触，避免极片的穿孔，所述方法能够提高极片生产优率，提高生产效率。
附图说明
图1为现有的的一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法的流程图；
图2为图1所示激光清洗制备锂离子电池极片的方法的多极片的结构示意图；
图号说明
极片1
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参看图1-图2，本发明提供一种一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，包括以下步骤：
步骤一：确定极片上极耳凹槽的具体位置、尺寸；
步骤二：将有机涂层涂覆在步骤一中极耳凹槽的位置；
步骤三：将步骤二得到的极片进行活性物质涂覆；
步骤四：将步骤三得到的极片利用激光清洗仪对步骤二的有机涂层及其上涂覆的活性物质进行清洗，从而制备得到极片。
所述步骤二中有机涂层：环氧树脂，酚醛树脂，有机硅，聚酰亚胺，聚氨酯，氰酸酯中一种或多种组合。
所述步骤三种活性物质为：三元正极材料，磷酸铁锂，钴酸锂，石墨中的一种或多种的组合。
所述步骤四中激光清洗仪为：ND:YAG,CO2 laser,Fiber laser中的一种或多种组合。
其中，图2中的L为极耳凹槽的长度，D为极耳凹槽的宽度。
所述步骤四中对活性物质及有机涂层的清洗需要进一步详细说明：
在使用激光清洗过程中会发生热传递现象，因此当激光在清洗活性物质过程中，有机涂层也会有温升的现象，尤其是在清洗活性物质底部。当有机涂层温度达到其热分解温度时，有机涂层发生热分解，从集流体上脱落或挥发，其上的活性物质也会随之掉落。当有机涂层温度未达到其热分解温度时，可降低激光强度对有机涂层进行清洗，采用低强度的激光进行清洗，同样可以保证基底不会被破坏，因为有机物对激光的反射低，吸收率高。
具体请参阅以下实施方式：
实施例1
一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，包括以下步骤：
步骤一：确定极片上极耳凹槽的位置为极片正中、尺寸为宽11mm、长度为26mm。
步骤二：将聚酰胺环氧树脂均匀的涂覆在步骤一中极耳凹槽的位置。
步骤三：将步骤二得到的极片进行钴酸锂的涂覆。
步骤四：将步骤三得到的极片利用ND:YAG激光清洗仪对步骤二的有机涂层及其上涂覆的活性物质进行清洗，从而制备得到极片。
所述步骤四清洗过程可进一步说明：
在清洗钴酸锂层时，采用频率20kHz、扫速100/mms-1、200ns脉宽的激光进行首次清洗，当清洗在钴酸锂层底部时，调整为10kHz、扫速200/mms-1、200ns脉宽的激光进行清洗至有机涂层底部，最后调整为5kHz、扫速300/mms-1、200ns脉宽清洗残余的有机涂层。
本发明的一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，通过在极片上增加一层有机涂层，当激光清洗到活性物质底部时，会有部分热量传递到有机涂层，从而使涂层物质发生分解，从集流体上脱落，从而避免高能量的光束与基底的直接接触，避免极片的穿孔，所述方法能够提高极片生产优率，提高生产效率。
上述仅对本发明中的具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种激光清洗制备锂离子电池极片的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤一：确定极片上极耳凹槽的具体位置、尺寸；
步骤二：将有机涂层涂覆在步骤一中极耳凹槽的位置，所述有机涂层为环氧树脂、酚醛树脂、有机硅、聚酰亚胺、聚氨酯以及氰酸酯中的至少一种；
步骤三：将步骤二得到的极片进行活性物质涂覆，所述活性物质为三元正极材料、磷酸铁锂、钴酸锂以及石墨中的至少一种；
步骤四：将步骤三得到的极片利用激光清洗仪对步骤二的有机涂层及其上涂覆的活性物质进行清洗，从而制备得到极片，所述激光清洗仪为YAG或者CO2 laser或者Fiber laser中的一种或多种组合，第一次清洗采用频率为20kHz、扫速100/mms-1、200ns脉宽的激光进行，当清洗在钴酸锂层底部时，第二次清洗采用频率为10kHz、扫速200/mms-1、200ns脉宽的激光进行，第三次清洗采用频率为5kHz、扫速300/mms-1、200ns脉宽清洗残渣。
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