CN112934619B - 一种锂离子电池厚电极涂覆方法 - Google Patents

一种锂离子电池厚电极涂覆方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种锂离子电池厚电极涂覆方法，浆料从涂布机唇口的狭缝挤出后形成涂布后的极卷，涂布后的极卷首先进行极片底部裁切，得到所需极片的长度；然后沿着垂直于涂布的方向进行裁切，得到极片的宽度，且每张极片的纵向中间部位都留有无留白间歇，相邻极片的每道间歇的距离比极片本身的宽度多2mm，用于构建电解液渗透通道。本发明所述的锂离子电池厚电极涂覆方法，缩短电解液的浸润时间，从而降低EIS电化学阻抗，提高电池的容量发挥，降低高倍率充放电负极表面析锂的风险。

Description

一种锂离子电池厚电极涂覆方法
技术领域
本发明属于锂离子动力电池生产技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池厚电极涂覆方法。
背景技术
随着锂离子电池技术的逐渐发展和国家对新能源产业的不断推进，近年来汽车行业也一再增加对锂离子电池高能量密度和轻量化的要求。目前提高电池能量密度的方法，一是从设计的角度，减少电极非活性物质组分的比例以提高电极中活性物质的能量存储。降低粘结剂、导电剂的含量是一种普遍应用的解决方法。另一种方法是增加活性物质相对集流体(铜、铝箔)的比例，即增大电极的涂覆量。这不仅增加了给定电极的能量密度，同时，使极片裁切和叠片的层数减少，因此降低了制造成本，提高了生产效率。但电极涂覆量的增加，相应也增加了涂布机的设备能力需求。由于厚电极的涂覆量大，涂布过程不易烘干，剥离力差，易产生裂纹和鼓边，生产效率低。因电极的电解液浸润是从隔膜和敷料层的界面渗透到敷料层和集流体的界面，随着电极厚度的增加，很容易造成电极未完全浸润，从而导致电池在高倍率下满电态负极析锂，降低电池的容量，甚至造成安全隐患。因此，如何以高效的生产效率构建有利于厚电极浸润的电极结构显得尤为重要。
现有的技术方案是通过单层涂覆量加厚、多层涂覆、多组分浆料涂覆的方法实现厚电极的涂覆。但这些涂覆方法均是浆料在常温下进行涂布，对于极片干燥烘箱长度有限的设备会导致烘干困难，甚至会产生正极涂布裂纹，极片干燥温度高，容易导致粘结剂上浮，极片剥离力差，而且涂布生产效率低。厚电极涂覆采用连续涂布的方式，构建的电极结构，不利于厚电极的浸润，无法解决电解液从隔膜向敷料层再向集流体方向渗透困难的问题，不能实现厚电极的浸润完全，从而降低电池容量，甚至会因负极析锂带来安全风险。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种锂离子电池厚电极涂覆方法，以解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种锂离子电池厚电极涂覆方法，包括涂布机上料槽和搅拌罐，涂布机的上料槽通过上料管道连接至搅拌罐，且上料管道靠近涂布机上料槽的进料口处设有一号上料管道阀门，上料管道靠近搅拌罐的出料口处设有二号上料管道阀门，搅拌罐的外壁设有高温循环水夹层，高温循环水夹层与外部的温度控制系统连接，所述搅拌罐内部设有搅拌桨，从涂布机出来的浆料形成涂布后的极卷，涂布后的极卷首先进行极片底部裁切，得到所需极片的长度；然后沿着垂直于涂布的方向进行裁切，得到极片的宽度，且每张极片的纵向中间部位都留有无留白间歇，相邻极片的每道间歇的距离比极片本身的宽度多2mm，用于构建电解液渗透通道。
进一步的，所述涂布后的极卷由极耳留白及与其连接的涂布涂层组成。
进一步的，所述极耳留白宽度的范围为14±0.5mm。
进一步的，所述涂布的涂宽范围为280±1.0mm,涂布的涂层厚度范围为257±3um，涂布的双面面密度范围为58.10±0.6mg/cm2。
进一步的，所述涂布后的极卷首先进行极片底部裁切，裁切到底边，得到所需极片的长度；然后极片的宽度沿着垂直于涂布的涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片，极片的一端设有极耳，每张极片的纵向中间部位都留有无留白间歇。
进一步的，所述搅拌罐和上料管道、涂布机上料槽和上料管道均为活动连接。
进一步的，所述一号上料管道阀门和二号上料管道阀门均为蝶形阀门。
进一步的，所述搅拌桨的搅拌转速范围为10-15rpm/min。
进一步的，所述间歇的宽度范围为1.0±0.2mm，间歇的涂覆厚度范围为1/3-1/2涂层。
相对于现有技术，本发明所述的锂离子电池厚电极涂覆方法具有以下优势：
(1)本发明所述的锂离子电池厚电极涂覆方法，涂布上料管道与涂布机上料槽的进料口和搅拌罐的出料口活动连接，实现了浆料上料与否的实时控制；搅拌罐的罐壁夹层可以通有高温循环水并且内部设有搅拌桨，在浆料涂覆前进行搅拌和高温处理，再通过上料管道输送到涂布机料槽中，实现高温浆料的实时涂覆，极片干燥对烘箱的长度要求低，同时降低了能耗，同时，因极片干燥温度低，涂布速度快，提高了生产效率，易于实现规模化生产；高温浆料的实时涂覆，可以降低了极片干燥过程的温度，减少了因极片表面温度高溶剂蒸发快，使粘结剂和导电剂随溶剂上浮，提高了极片的剥离力，使导电剂和粘结剂分布更加均匀，提高了电池的循环性能；厚电极涂布的方法采用无留白，无留白即间歇位置有一定厚度(1/3-1/2正常涂覆量的厚度)的涂覆量，不是全部为空箔区，保证每张极片纵向中间位置有一道无留白间歇，为厚电极的电解液完全浸润提供渗透通道，缩短电解液的浸润时间，从而降低EIS电化学阻抗，提高电池的容量发挥，降低高倍率充放电负极表面析锂的风险。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的高温涂覆方法的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的极片涂布及裁切的结构示意图；
图3为电极涂层干燥固化过程示意图；
图4为注液和电解液浸润过程示意图；
图5为浸润和非浸润阶段的电化学模型。
附图标记说明：
1-涂布机上料槽；2-进料口；3-一号上料管道阀门；4-上料管道；5-二号上料管道阀门；6-出料口；7-搅拌罐；8-高温循环水夹层；9-搅拌桨；10-极耳留白；11-底边；12-涂布；13-极片；14-极耳；15-间歇。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种锂离子电池厚电极涂覆方法，如图1和图2所示，包括涂布机上料槽1、搅拌罐7，涂布机的上料槽1通过上料管道4连接至搅拌罐7，且上料管道4靠近涂布机上料槽1的进料口2处设有一号上料管道阀门3，上料管道4靠近搅拌罐7的出料口6处设有二号上料管道阀门5，搅拌罐7的外壁设有高温循环水夹层8，高温循环水夹层8与外部的温度控制系统连接，所述搅拌罐7内部设有搅拌桨9，
从涂布机出来的浆料形成涂布后的极卷，涂布后的极卷首先进行极片13底部裁切，得到所需极片13的长度；然后沿着垂直于涂布12的方向进行裁切，得到极片13的宽度，且每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm，用于构建电解液渗透通道。
优选的，涂布后的极卷由极耳留白10及与其连接的涂布12的涂层组成，极耳留白10的范围为14±0.5mm，涂布12的涂宽范围为280±1.0mm,涂布12的涂层厚度范围为257±3um，涂布12的双面面密度范围为58.10±0.6mg/cm2。
在一个或多个实时例中，涂布后的极卷首先进行极片13底部裁切，裁切掉底边11，得到所需极片13的长度(267±0.5mm)；然后极片13的宽度(95.5±0.5mm)沿着垂直于涂布12的涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极片13的一端设有极耳14，并保证每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm，间歇15的宽度范围为1.0±0.2mm，间歇15的涂覆厚度范围为1/3-1/2涂层，保证可以为每张极片13构建锂离子渗透通道，从而提高了厚电极的电解液浸润性，降低高倍率充放电析锂的风险，缩短了注液后静置和预充后老化的电解液浸润时间，提高了生产效率。
搅拌罐7和上料管道4、涂布机上料槽1和上料管道4均为活动连接，且上料管道4的外径为Φ10±0.1mm。
一号上料管道阀门3和二号上料管道阀门5均为蝶形阀门，实现了搅拌罐中浆料上料与否的实时控制，并使预处理浆料可以进行实时涂覆。
搅拌罐7的外壁设有高温循环水夹层8，(夹层的间距为3-5mm，高度与搅拌罐7高度一致)，循环水的温度由温度控制系统自动控制(温度为40-60℃)，若循环水温度低于设定温度，循环水被热水器自动加热，若循环水温度高于设定温度，热水器自动断电，以实现浆料涂覆前的高温预处理，降低涂布温度，减少了能耗，提高了生产效率，并降低了对涂布机烘箱长度的要求，并减少高温涂布粘结剂上浮，导致极片剥离力低的风险，提高了电池的循环性能。搅拌罐的罐壁夹层可以通有高温循环水并且内部设有搅拌桨，在浆料涂覆前进行搅拌和高温处理，再通过上料管道输送到涂布机料槽中，实现高温浆料的实时涂覆，极片干燥对烘箱的长度要求低，同时降低了能耗，同时，因极片干燥温度低，涂布速度快，提高了生产效率，易于实现规模化生产。
所述搅拌罐7内部设有搅拌桨9(搅拌转速10-15rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌浆料，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性。
优选实施例：
将搅拌罐7外壁的高温循环水夹层8(夹层的间距为4mm，高度与搅拌罐高度一致)中的循环水，使用热水器自动进行加热，循环水的温度由温度控制系统自动控制(温度为40℃)，若循环水温度低于设定温度，热水器自动加热，若循环水温度高于设定温度，热水器自动断电，以得到高温预处理的浆料，降低涂布温度，减少了能耗，提高了生产效率，并降低了对涂布机烘箱长度的要求，并减少高温涂布粘结剂上浮，导致极片剥离力低的风险，提高了电池的循环性能；
搅拌罐7中高温预处理浆料通过搅拌桨9(搅拌转速10rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性；
将搅拌罐7中高温预处理的浆料通过上料管道4(管道外径Φ10mm)为涂布机上料槽1上料，上料管道4的一端通过一号上料管道阀门3(蝶形阀门)与涂布机上料槽进料口2(内径Φ10mm)相连接，另一端通过二号上料管道阀门5(蝶形阀门)与搅拌罐出料口6(内径Φ10mm)相连接，实现了高温预处理浆料的实时涂覆以及浆料上料与否的实时控制，从而得到涂布后的极卷；
涂布后极卷由极耳留白10和涂布12(极耳留白10的宽度为14mm，涂布12的涂宽280mm，涂布12的涂层厚度257um，涂布12的双面面密度58.10mg/cm2)组成，首先进行极片底部裁切，裁切掉底边11，得到所需极片13的长度(267mm)；然后极片13的宽度(95.5mm)沿着垂直于涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极耳14位于极片13的一端，并保证每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm(间歇宽度0.8mm，间歇涂覆厚度1/2涂层厚度)，用于构建电解液渗透通道，从而提高了厚电极的电解液浸润性，降低高倍率充放电析锂的风险，缩短了注液后静置和预充后老化的电解液浸润时间，提高了生产效率。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种厚电极高温无留白窄间歇涂覆方法，涂布上料管道与涂布机上料槽的进料口和搅拌罐的出料口活动连接，实现了浆料上料与否的实时控制；搅拌罐的罐壁夹层可以通有高温循环水并且内部设有搅拌桨，在浆料涂覆前进行搅拌和高温处理，再通过上料管道输送到涂布机料槽中，实现高温浆料的实时涂覆，极片干燥对烘箱的长度要求低，同时降低了能耗，同时，因极片干燥温度低，涂布速度快，提高了生产效率，易于实现规模化生产；高温浆料的实时涂覆，可以降低了极片干燥过程的温度，减少了因极片表面温度高、溶剂蒸发快，使粘结剂和导电剂随溶剂上浮，提高了极片的剥离力，使导电剂和粘结剂分布更加均匀，提高了电池的循环性能；厚电极涂布的方法采用无留白(无留白即间歇位置有一定厚度(1/2正常涂层的厚度)的涂覆量，不是全部为空箔区)窄间歇涂布的方式，保证每张极片纵向中间位置有一道无留白间歇，为厚电极的电解液完全浸润提供渗透通道，缩短电解液的浸润时间，从而降低EIS电化学阻抗，提高电池的容量发挥，降低高倍率充放电负极表面析锂的风险。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
实施例一：将搅拌罐7外壁的高温循环水夹层8(夹层的间距为4mm，高度与搅拌罐高度一致)中的循环水，使用热水器自动进行加热，循环水的温度由温度控制系统自动控制(温度为50℃)，若循环水温度低于设定温度，热水器自动加热，若循环水温度高于设定温度，热水器自动断电，以得到高温预处理的浆料，降低涂布温度，减少了能耗，提高了生产效率，并降低了对涂布机烘箱长度的要求，并减少高温涂布粘结剂上浮，导致极片剥离力低的风险，提高了电池的循环性能；
搅拌罐7中高温预处理浆料通过搅拌桨9(搅拌转速10rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性；
将搅拌罐7中高温预处理的浆料通过上料管道4(管道外径Φ10mm)为涂布机上料槽1上料，上料管道4的一端通过一号上料管道阀门3(蝶形阀门)与涂布机上料槽进料口2(内径Φ10mm)相连接，另一端通过二号上料管道阀门5(蝶形阀门)与搅拌罐出料口6(内径Φ10mm)相连接，实现了高温预处理浆料的实时涂覆以及浆料上料与否的实时控制，从而得到涂布后的极卷；
涂布后极卷由极耳留白10和涂布12(极耳留白10的宽度为14mm，涂布12的涂宽280mm，涂布12的涂层厚度257um，涂布12的双面面密度58.10mg/cm2)组成，首先进行极片底部裁切，裁切掉底边11，得到所需极片13的长度(267mm)；然后极片13的宽度(95.5mm)沿着垂直于涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极耳14位于极片13的一端，并保证每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm(间歇宽度0.8mm，间歇涂覆厚度1/2涂层厚度)，用于构建电解液渗透通道，从而提高了厚电极的电解液浸润性，降低高倍率充放电析锂的风险，缩短了注液后静置和预充后老化的电解液浸润时间，提高了生产效率。
实施例二：将搅拌罐7外壁的高温循环水夹层8(夹层的间距为4mm，高度与搅拌罐高度一致)中的循环水，使用热水器自动进行加热，循环水的温度由温度控制系统自动控制(温度为40℃)，若循环水温度低于设定温度，热水器自动加热，若循环水温度高于设定温度，热水器自动断电，以得到高温预处理的浆料，降低涂布温度，减少了能耗，提高了生产效率，并降低了对涂布机烘箱长度的要求，并减少高温涂布粘结剂上浮，导致极片剥离力低的风险，提高了电池的循环性能；
搅拌罐7中高温预处理浆料通过搅拌桨9(搅拌转速10rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性；
将搅拌罐7中高温预处理的浆料通过上料管道4(管道外径Φ10mm)为涂布机上料槽1上料，上料管道4的一端通过一号上料管道阀门3(蝶形阀门)与涂布机上料槽进料口2(内径Φ10mm)相连接，另一端通过二号上料管道阀门5(蝶形阀门)与搅拌罐出料口6(内径Φ10mm)相连接，实现了高温预处理浆料的实时涂覆以及浆料上料与否的实时控制，从而得到涂布后的极卷；
涂布后极卷由极耳留白10和涂布12(极耳留白10的宽度为14mm，涂布12的涂宽280mm，涂布12的涂层厚度257um，涂布12的双面面密度58.10mg/cm2)组成，首先进行极片底部裁切，裁切掉底边11，得到所需极片13的长度(267mm)；然后极片13的宽度(95.5mm)沿着垂直于涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极耳14位于极片13的一端，并保证每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm(间歇宽度1.0mm，间歇涂覆厚度1/2涂层厚度)，用于构建电解液渗透通道，从而提高了厚电极的电解液浸润性，降低高倍率充放电析锂的风险，缩短了注液后静置和预充后老化的电解液浸润时间，提高了生产效率。增加无留白间歇15的宽度，相应为每张极片13构建更宽的电解液渗透通道，增加了电解液的浸润性，缩短了电解液浸润时间，降低了电池高倍率充放电析锂的风险。
实施例三：将搅拌罐7外壁的高温循环水夹层8(夹层的间距为4mm，高度与搅拌罐高度一致)中的循环水，使用热水器自动进行加热，循环水的温度由温度控制系统自动控制(温度为40℃)，若循环水温度低于设定温度，热水器自动加热，若循环水温度高于设定温度，热水器自动断电，以得到高温预处理的浆料，降低涂布温度，减少了能耗，提高了生产效率，并降低了对涂布机烘箱长度的要求，并减少高温涂布粘结剂上浮，导致极片剥离力低的风险，提高了电池的循环性能；
搅拌罐7中高温预处理浆料通过搅拌桨9(搅拌转速10rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性；
将搅拌罐7中高温预处理的浆料通过上料管道4(管道外径Φ10mm)为涂布机上料槽1上料，上料管道4的一端通过一号上料管道阀门3(蝶形阀门)与涂布机上料槽进料口2(内径Φ10mm)相连接，另一端通过二号上料管道阀门5(蝶形阀门)与搅拌罐出料口6(内径Φ10mm)相连接，实现了高温预处理浆料的实时涂覆以及浆料上料与否的实时控制，从而得到涂布后的极卷；
涂布后极卷由极耳留白10和涂布12(极耳留白10的宽度为14mm，涂布12的涂宽280mm，涂布12的涂层厚度257um，涂布12的双面面密度58.10mg/cm2)组成，首先进行极片底部裁切，裁切掉底边11，得到所需极片13的长度(267mm)；然后极片13的宽度(95.5mm)沿着垂直于涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极耳14位于极片13的一端，并保证每张极片13的纵向中间部位都留有无留白间歇15，相邻极片13的每道间歇15的距离比极片13本身的宽度多2mm(间歇宽度0.8mm，间歇涂覆厚度1/3涂层厚度)，用于构建电解液渗透通道，从而提高了厚电极的电解液浸润性，降低高倍率充放电析锂的风险，缩短了注液后静置和预充后老化的电解液浸润时间，提高了生产效率。减小无留白间歇15的涂层厚度为1/3涂层厚度，相应为每张极片构建更大体积的电解液渗透通道，增加了电解液的浸润性，缩短了电解液浸润时间，降低了电池高倍率充放电析锂的风险。
对比例1
本对比例是一种常规厚电极涂覆方法，包括以下步骤：
搅拌罐7中的常温浆料(25℃)通过搅拌桨9(搅拌转速10rpm/min)，在浆料涂布过程中不断搅拌，防止搁置时间过长，浆料沉降，影响涂布外观以及涂布面密度稳定性；
将搅拌罐7中的常温浆料(25℃)通过上料管道4(管道外径Φ10mm)为涂布机上料槽1上料，涂布后极卷由极耳留白和涂布涂层宽(极耳留白14mm，涂宽280mm,涂层厚度257um，涂布双面面密度58.10mg/cm2)组成，首先进行极片底部裁切，裁切掉底边，得到所需极片的长度(267mm)；然后极片的宽度(95.5mm)沿着垂直于涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片13，极耳14位于极片13的一端，从而得到裁切后的常规涂覆厚电极极片。
从优选实施例、实施例1-3和对比例1电池的首效、0.33C放电容量、DCR的数据对比来看，利用优选实施例、实施例1-3提供的厚电极高温无留白窄间歇涂覆方法，搅拌罐的罐壁夹层可以通有高温循环水，在浆料涂覆前进行高温预处理，降低了浆料的粘度，极片干燥对烘箱的长度要求低，同时降低了能耗，同时，因极片干燥温度低，涂布速度快，提高了生产效率，易于实现规模化生产；浆料的高温预处理，可以降低了极片干燥过程的温度，减少了因极片表面温度高溶剂蒸发快，使粘结剂和导电剂随溶剂上浮，提高了极片的剥离力，使导电剂和粘结剂分布更加均匀，提高了电池的循环性能；厚电极涂布的方法采用无留白(无留白即间歇位置有一定厚度(1/3-1/2正常涂层的厚度)的涂覆量，不是全部为空箔区)窄间歇涂布的方式，保证每张极片纵向中间位置有一道无留白间歇，为厚电极的电解液完全浸润提供渗透通道，缩短电解液的浸润时间，从而降低EIS电化学阻抗，提高电池的容量发挥，降低高倍率充放电负极表面析锂的风险。
分别将采用优选实施例、实施例1-3和对比例1的软包锂离子电池的首效、放电容量、DCR和满电拆解界面进行对比，具体结果见表1。
表1电池的电性能数据对比
Figure BDA0002925066420000131
从表1中的数据可以看出，利用优选实施例、实施例1-3的利用厚电极高温无留白窄间歇涂覆方法，与应用常规厚电极涂覆方法的软包锂离子电池相比，首效分别提高0.25％、0.56％、0.23％、0.48％；放电容量分别提高395.8、986.9、342.9、432.3mAh；DCR分别降低了0.003、0.02、0.009、0.006mΩ。
如图3至图5所示，注液和电解液浸润过程：首先，电解液从注液口开始浸润；第二，由于毛细管压力的作用，流入的电解液通过多孔电极和隔膜浸润；第三，电解液从隔膜渗入电极中，因为电解液在隔膜比在电极中浸润速度快；厚电极从膈膜与敷料层界面到敷料层与集流体的界面，电解液渗透传输的路径长，导致厚电极浸润困难。
PVDF(PVDF为线状结晶型聚偏氟乙烯聚合物)生产工艺及区别：生产工艺分为乳液聚合和悬浮聚合，在电池中两种方法的代表产品为HSV900(乳液法)和苏威5130(悬浮法)
对比两种方法有以下区别：
1、分子量分布：悬浮聚合较窄；2、分子缺陷：悬浮聚合较少；3熔点：悬浮聚合较高(相对来讲可对电池安全性能提升)；4、结晶度：悬浮聚合较高(结晶度高熔点相对高，另外结晶度对于极片的柔韧性也有很大的影响)；5、粒径&溶解性：乳液一般0.2～0.5微米，悬浮为50微米以上，在NMP等有机溶剂中粒径越小越易溶解，相同分子量的情况下悬浮聚合的粘度更大；6、溶胀性：主要是电解液向PVDF内部渗透致其膨胀的过程，悬浮聚合溶胀更小一些，PVDF的溶胀随着烘烤温度的升高而降低。PVDF的溶胀会导致极片厚度增加膨胀，不利于电池的充放电循环。
图3中的英文说明：(a)homogeneous wet film:溶剂蒸发引起初始均匀湿涂层收缩；(b)film consolidation:溶剂蒸发，石墨颗粒彼此接近；
(c)film shrinkage terminates:当石墨颗粒获得最密集的组态时，涂层收缩终止；(d)pore emptying:孔隙消失，溶剂进一步的蒸发导致液相散出得到多孔电极结构；(e)dry film:干燥的电极；substrate:集流体；graphite:石墨；carbon black:炭黑；polymeric binder:聚合物粘结剂；solvent:溶剂。
图4中的英文说明：Jellyroll:卷芯；Electrolyte:电解液；Cathode:正极；Cathode current collect:正极集流体；Anode:负极；Anode current collect:负极集流体；Separator:隔膜。
图5的英文说明：Cathode:正极；Separator:隔膜；Anode:负极；Current collect:集流体；Electrolyte(wetted region):电解液(浸润区域)；Air(unwetted region)：空气(非浸润区域)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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 (7)

1.一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：包括涂布机上料槽和搅拌罐，涂布机的上料槽通过上料管道连接至搅拌罐，且上料管道靠近涂布机上料槽的进料口处设有一号上料管道阀门，上料管道靠近搅拌罐的出料口处设有二号上料管道阀门，搅拌罐的外壁设有高温循环水夹层，高温循环水夹层与外部的温度控制系统连接，所述搅拌罐内部设有搅拌桨，从涂布机出来的浆料形成涂布后的极卷，涂布后的极卷首先进行极片底部裁切，得到所需极片的长度；然后沿着垂直于涂布的方向进行裁切，得到极片的宽度，且每张极片的纵向中间部位都留有无留白间歇，相邻极片的每道间歇的距离比极片本身的宽度多2mm，用于构建电解液渗透通道；搅拌罐和上料管道、涂布机上料槽和上料管道均为活动连接；间歇的宽度范围为1.0±0.2mm，间歇的涂覆厚度范围为1/3-1/2涂层。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：涂布后的极卷由极耳留白及与其连接的涂布涂层组成。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：极耳留白宽度的范围为14±0.5mm。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：涂布的涂宽范围为280±1.0mm,涂布的涂层厚度范围为257±3um，涂布的双面面密度范围为58.10±0.6mg/cm2。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：涂布后的极卷首先进行极片底部裁切，裁切掉底边，得到所需极片的长度；然后极片的宽度沿着垂直于涂布的涂宽的方向进行裁切，得到裁切后极片，极片的一端设有极耳，每张极片的纵向中间部位都留有无留白间歇。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：一号上料管道阀门和二号上料管道阀门均为蝶形阀门。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池厚电极涂覆方法，其特征在于：搅拌桨的搅拌转速范围为10-15rpm/min。
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