CN112768631B - 电池极片及其压花辊压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电池极片及其压花辊压工艺，涉及电池制造领域。该压花辊压工艺包括：对经过预处理的电池极片进行压花处理；在压花处理后，对电池极片进行辊压处理。本发明提供的电池极片利用上述的压花辊压工艺制造而成。本发明实施例可以减少或避免极片断带问题，从而提升电池极片的质量，也有利于提高电池的能量密度。

Description

电池极片及其压花辊压工艺
技术领域
本发明涉及电池制造领域，具体而言，涉及一种电池极片及其压花辊压工艺。
背景技术
在锂离子电池的生产制造过程中，包括电池极片的生产制造步骤。通常会对电池极片进行辊压处理，以达到较大的压实密度，从而有利于提升电池的能量密度。
在现有技术中，辊压工艺是用抛光的压辊进行辊压，在辊压过程中极片涂覆料区会受压延展，未涂覆区空箔不延展，从而容易出现极片打皱的现象。
针对该问题，在现有辊压技术中，提出了安装局部加热或拉伸装置，强制将未涂覆区延展，从而缓解极片打皱。虽然如此，但还是存在极片拉伸后断带的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池极片及其压花辊压工艺，其可以减少或避免电池极片断带问题，从而提升电池极片的质量，也有利于提高电池的能量密度。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种电池极片的压花辊压工艺，用于对电池极片进行压花辊压处理，所述压花辊压工艺包括：
对经过预处理的所述电池极片进行压花处理；
在压花处理后，对所述电池极片进行辊压处理。
在可选的实施方式中，在所述对经过预处理的所述电池极片进行压花处理的步骤中，对所述电池极片的一面进行压花处理，或者，对所述电池极片的双面同时或分别进行压花处理。
在可选的实施方式中，在所述对经过预处理的所述电池极片进行压花处理的步骤中，对压花辊轮进行加热处理，并将所述压花辊轮加热至设定温度。
在可选的实施方式中，在所述对经过预处理的所述电池极片进行压花处理的步骤中，压花的深度范围在10-300微米之间，压花的宽度范围在10-500微米之间。
在可选的实施方式中，在所述对经过预处理的所述电池极片进行压花处理的步骤中，压花辊压的压力范围在0.5-10吨之间。
在可选的实施方式中，在所述对经过预处理的所述电池极片进行压花处理的步骤之前，所述压花辊压工艺还包括：
对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内。
在可选的实施方式中，所述对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤包括：
对所述电池极片进行预热处理；
对经过预热处理的所述电池极片进行预辊处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内。
在可选的实施方式中，在所述对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤之前，所述压花辊压工艺还包括：
将电池浆料涂覆于金属箔片上；
烘干涂覆有所述电池浆料的所述金属箔片，以制成所述电池极片。
在可选的实施方式中，在所述对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤之前，所述压花辊压工艺还包括：
将电池浆料涂覆于金属箔片上；
烘干涂覆有所述电池浆料的所述金属箔片，以制成所述电池极片。
第二方面，本发明提供一种电池极片，利用实施如前述实施方式中任一项所述的压花辊压工艺制造而成，所述电池极片包括极片本体和成型于所述极片本体上的多个压花，且所述多个压花将所述极片本体分隔为多个分区。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例提供的电池极片及其压花辊压工艺：该压花辊压工艺包括对经过预处理的电池极片进行压花处理，并对压花处理后的电池极片进行辊压处理，从而压实电池极片，有利于提高电池的能量密度。在本发明实施例中，通过在辊压前对电池极片进行压花处理，可以将电池极片分为多个应力缓冲区域，从而有利于将极片延展分散到各个应力缓冲区域进行减缓或消除，达到电池极片基本不延展或者只在微小范围内延展，基本不会对整体的极片基材造成影响，从而保证了电池极片的成型质量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于实施电池极片的压花辊压工艺的压花辊压装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的压花辊压工艺的流程示意框图；
图3为图1中的压花辊压装置包括两个可加热压花部件的结构示意图。
图标：100-压花辊压装置；110-预处理部件；111-加热部件；112-预辊部件；120-可加热压花部件；130-辊压部件；140-卷料部件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
请参阅图1，本发明实施例提供一种电池极片的压花辊压工艺，用于对电池极片进行压花辊压处理，本发明实施例提供的压花辊压工艺可以减少或避免电池极片断带问题，从而提升电池极片的质量，也有利于提高电池的能量密度。
需要指出的是，在锂离子电池的生产制造过程中，包括电池极片的生产制造步骤。通常会对电池极片进行辊压处理，以达到较大的压实密度，从而有利于提升电池的能量密度。在现有技术中，辊压工艺是用抛光的压辊进行辊压，在辊压过程中极片涂覆料区会受压延展，未涂覆区空箔不延展，从而容易出现极片打皱的现象。针对该问题，在现有辊压技术中，提出了安装局部加热或拉伸装置，强制将未涂覆区延展，从而缓解极片打皱。虽然如此，但还是存在极片拉伸后断带的问题。本发明实施例针对现有技术中所存在的拉伸断带问题，提出了压花辊压的制造工艺，以减少或避免电池极片断带问题，从而提升电池极片的质量，也有利于提高电池的能量密度。
在本发明实施例中，可以利用电池极片的压花辊压装置100实施压花辊压工艺，该压花辊压装置100可以包括预处理部件110、可加热压花部件120和辊压部件130，预处理部件110、可加热压花部件120和辊压部件130依次设置，预处理部件110用于对电池极片进行预处理，以将电池极片的厚度处理至设定范围内，可加热压花部件120用于对经预处理的电池极片进行压花处理，辊压部件130用于对经压花处理的电池极片进行辊压处理。
此外，还可以包括卷料部件140用于对辊压后的电池极片进行收卷，从而便于收纳。
进一步地，上述的预处理部件110可以包括加热部件111和预辊部件112，加热部件111用于对电池极片进行预热处理，预辊部件112用于对经预热处理的电池极片进行预辊处理，以使电池极片的厚度在设定范围内。
进一步地，可加热压花部件120上可以设置用于加热的设备，比如电热丝、热敏电阻等，用于对可加热压花部件120进行加热。可加热压花部件120可以包括用于压花的辊轮，在辊轮上设置用于压花的纹理，本发明实施例对于压花的纹理的具体形状不做具体要求。
请参阅图2，本发明提供一种电池极片的压花辊压工艺，包括以下步骤。
步骤S100：对电池极片进行预处理，以使电池极片的厚度在设定范围内。
可选地，在本发明实施例中，通过上述的预处理部件110实施该步骤S100。
进一步地，步骤S100可以包括子步骤S110：对电池极片进行预热处理；以及子步骤S120：对经过预热处理的电池极片进行预辊处理，以使电池极片的厚度在设定范围内。
需要指出的是，在本发明实施例中，先进行子步骤S110，实现对电池极片加热，可以释放极片的部分应力，改善极片的柔性，也可以改善极片物料与基材的粘结性能；在加热后，再实施子步骤S120，对加热后的电池极片进行预辊处理，加热后的电池极片在预辊时，压力较小、压缩比较小、极片延展较小，可以保证极片在预辊处理时的质量。
可选地，在上述的子步骤S110中，预辊的压力可以控制在5吨到25吨之间(包括两端端点)，比如将预辊的压力控制在8吨到15吨之间(包括两端端点)等，本发明实施例对此不做具体要求和限定。同时，预辊后电池极片厚度控制在压前厚度的30％到70％之间(包括两端端点)，比如将电池极片的厚度控制在压前厚度的45％到55％之间(包括两端端点)，以减薄电池极片的厚度，为后续压花处理和辊压处理提供厚度更薄的电池极片，有利于降低压花处理和辊压处理时断带和延展的风险。
步骤S200：对经过预处理的电池极片进行压花处理。
应当理解的是，在本发明实施例中，该步骤S200能够实现对电池极片的压花处理，从而将极片分成若干个细微的分区，将极片延展分散在各个分区内进行减缓或消除，达到极片不延展或微小范围内延展的效果，不会影响到极片基材，从而基本实现了基材不延展，也可以使后续的辊压处理基本不会出现断带问题。
可选地，在本发明实施例中，步骤S200可以由上述的可加热压花部件120实施。
进一步地，在对经过预处理的电池极片进行压花处理的步骤中，对电池极片的一面进行压花处理，或者，对电池极片的双面同时或分别进行压花处理。
也就是说，在本发明实施例中，可以对电池极片的一面或者双面进行压花处理，在对电池进行双面压花处理时，可以在可加热压花部件120的两个辊轮上均设置压花的纹路，这两个纹路可以相同或不同。
进一步地，在对经过预处理的电池极片进行压花处理的步骤中，对压花辊轮进行加热处理，并将压花辊轮加热至设定温度。
可选地，对压花辊轮进行加热处理，并加热至20摄氏度到85摄氏度，比如加热至40摄氏度到70摄氏度。具体的加热温度可以根据实际情况进行灵活设置。
进一步地，在对经过预处理的电池极片进行压花处理的步骤中，压花的深度范围在10微米到300微米之间，相应地，在辊轮上的纹路的深度也大体在10微米到300微米之间，可选地，压花的深度范围在30微米到60微米之间。
进一步地，在对经过预处理的电池极片进行压花处理的步骤中，压花的宽度范围在10微米到500微米之间，相应地在辊轮上的纹路的宽度也大体在10微米到500微米之间。
可选地，压花的纹路的形状可以为各种形状，包括规则的三角形、四边形、五边形等多边形；圆形、椭圆形等；也可以包括其他的不规则形状。
进一步地，在对经过预处理的电池极片进行压花处理的步骤中，压花辊压的压力范围在0.5吨到10吨之间，比如在2吨到5吨之间，当然，具体的压力值可以根据实际情况进行灵活设置。
如图3所示，在压花辊压装置100中，可以包括两个或两个以上的可加热压花部件120，从而实现对电池极片进行两次或多次压花。
步骤S300：在压花处理后，对电池极片进行辊压处理。
需要指出的是，该步骤S300的辊压处理可以参考现有的辊压工艺，本发明实施例在辊压处理前，对电池极片进行了预处理和压花处理，有利于降低在步骤S300中断带的风险，从而保证良品率和电池极片的质量。
在可选的实施方式中，在对电池极片进行预处理，以使电池极片的厚度在设定范围内的步骤之前，压花辊压工艺还可以包括：步骤S010：将电池浆料涂覆于金属箔片上；以及，步骤S020：烘干涂覆有电池浆料的金属箔片，以制成电池极片。金属箔片包括但不限于铜箔和铝箔等。
本发明实施例还提供一种电池极片，利用实施如前述实施方式中任一项的压花辊压工艺制造而成，电池极片包括极片本体和成型于极片本体上的多个压花，且多个压花将极片本体分隔为多个分区。应当理解的是，本发明实施例提供的电池极片具有良好的质量，有利于提高电池的能量密度。
进一步地，极片本体上的压花深度范围在10微米到300微米之间，宽度范围在10微米到500微米之间，压花的形状包括规则的三角形、四边形、五边形等多边形；圆形、椭圆形等；也可以包括其他的不规则形状。
本发明实施例提供的电池极片及其压花辊压工艺：该压花辊压工艺包括对经过预处理的电池极片进行压花处理，并对压花处理后的电池极片进行辊压处理，从而压实电池极片，有利于提高电池的能量密度。在本发明实施例中，通过在辊压前对电池极片进行压花处理，可以将电池极片分为多个应力缓冲区域，从而有利于将极片延展分散到各个应力缓冲区域进行减缓或消除，达到电池极片基本不延展或者只在微小范围内延展，基本不会对整体的极片基材造成影响，从而保证了电池极片的成型质量。本发明实施例能够有效改善或解决现有辊压技术方案存在的辊压压力大、极片延展厉害以及断带的问题，本发明实施例通过压花处理，将极片料区进行分级压花，提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了依靠拉伸将空箔区与料区同步延展引起的断带现象。

Claims (10)

1.一种电池极片的压花辊压工艺，用于对电池极片进行压花辊压处理，其特征在于，所述压花辊压工艺包括：
对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理；
在压花处理后，对所述电池极片进行辊压处理。
2.根据权利要求1所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理的步骤中，对所述电池极片的一面进行压花处理，或者，对所述电池极片的双面同时或分别进行压花处理。
3.根据权利要求1所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理的步骤中，对压花辊轮进行加热处理，并将所述压花辊轮加热至设定温度。
4.根据权利要求1所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理的步骤中，压花的深度范围在10-300微米之间，压花的宽度范围在10-500微米之间。
5.根据权利要求1所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理的步骤中，压花辊压的压力范围在0.5-10吨之间。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对经过预处理的所述电池极片的极片料区进行压花处理的步骤之前，所述压花辊压工艺还包括：
对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内。
7.根据权利要求6所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，所述对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤包括：
对所述电池极片进行预热处理；
对经过预热处理的所述电池极片进行预辊处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内。
8.根据权利要求7所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在对经过预热处理的所述电池极片进行预辊处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤中，将预辊后的所述电池极片厚度控制在压前的所述电池极片厚度的30％-70％之间。
9.根据权利要求6所述的电池极片的压花辊压工艺，其特征在于，在所述对所述电池极片进行预处理，以使所述电池极片的厚度在设定范围内的步骤之前，所述压花辊压工艺还包括：
将电池浆料涂覆于金属箔片上；
烘干涂覆有所述电池浆料的所述金属箔片，以制成所述电池极片。
10.一种电池极片，其特征在于，利用如权利要求1-9中任一项所述的电池极片的压花辊压工艺制造而成，所述电池极片包括极片本体和成型于所述极片本体上的多个压花，且所述多个压花将所述极片本体分隔为多个分区。
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