CN113451540B - 一种极片辊压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种极片辊压方法，涉及锂电池技术领域。极片辊压方法包括对极片进行滚花处理；对进行滚花处理后的极片进行预切处理；对进行预切处理后的极片进行辊压处理。在对极片进行辊压之前对极片进行滚花处理能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。

Description

一种极片辊压方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体而言，涉及一种极片辊压方法。
背景技术
现如今锂电行业发展迅速，在动力电池方面更是突飞猛进，目前动力电池成为一大主流，在锂电池整个制作过程中，辊压是非常关键的一道工序，在锂离子电池的生产制造过程中，通过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。
辊压主要是指将涂布烘烤后的极片通过辊压进行压实至符合工艺和设计要求的过程。然而在现有辊压技术中，在辊压过程中极片涂覆区会受压延展，未涂覆区空箔不延展，在辊压的过程中容易强制将未涂覆区延展，导致极片打皱或断带。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种极片辊压方法，其能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明实施例提供了一种极片辊压方法，用于辊压极片，所述极片包括相互连接的空箔区及涂覆区，所述极片辊压方法包括：
对所述极片进行滚花处理；
对进行滚花处理后的极片进行预切处理；
对进行预切处理后的所述极片进行辊压处理。
在本发明可选的实施例中，所述对所述极片进行滚花处理的步骤包括：
对所述极片的所述空箔区进行滚花处理：
对所述极片的所述涂覆区进行滚花处理。
在本发明可选的实施例中，滚花的深度为10um～300um。
在本发明可选的实施例中，滚花的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
在本发明可选的实施例中，滚花的压力为0.5吨～20吨。
在本发明可选的实施例中，所述对进行滚花处理后的极片进行预切处理的步骤包括：
对进行滚花处理后的极片进行除尘处理；
预切进行除尘处理后的极片的所述空箔区。
在本发明可选的实施例中，预切的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
在本发明可选的实施例中，除尘方式为超声波除尘、风刀除尘、等离子除尘、红外除尘中的一种。
在本发明可选的实施例中，在所述对进行预切处理后的所述极片进行辊压处理的步骤之后，所述极片辊压方法还包括：
对进行辊压处理后的所述极片进行尺寸检测，并进行分切处理。
在本发明可选的实施例中，在对所述极片进行滚花处理的步骤之前，所述极片辊压方法还包括：
在所述涂料区上涂覆浆料；
烘干涂有所述浆料的涂料区。
本发明实施例的有益效果：极片辊压方法包括对极片进行滚花处理；对进行滚花处理后的极片进行预切处理；对进行预切处理后的极片进行辊压处理。在对极片进行辊压之前对极片进行滚花处理能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的极片辊压方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的极片辊压方法的步骤S300的子步骤的流程图。
图3为本发明实施例提供的极片辊压方法的步骤S400的子步骤的流程图。
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。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
实施例
请参阅图1，本实施例提供了一种极片辊压方法，用于辊压极片，本实施例提供的极片辊压方法能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。
现如今锂电行业发展迅速，在动力电池方面更是突飞猛进，目前动力电池成为一大主流，在锂电池整个制作过程中，辊压是非常关键的一道工序，在锂离子电池的生产制造过程中，通过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。辊压主要是指将涂布烘烤后的极片通过辊压进行压实至符合工艺和设计要求的过程。然而在现有辊压技术中，在辊压过程中极片涂覆区会受压延展，未涂覆区空箔不延展，在辊压的过程中容易强制将未涂覆区延展，导致极片打皱或断带。本实施例提供的极片辊压方法能够改善上述问题，能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。
极片包括相互连接的涂料区及空箔区，涂料区及空箔区均为多个，多个涂料区与多个空箔区相互交叉设置，即任意一个涂料区与之连接的即为空箔区。同样对于空箔区，对于任意一个空箔区，与之相邻的为涂料区。涂料区主要用于涂覆浆料，空箔区主要用于辊压。
步骤S100，在涂料区上涂覆浆料。
在本实施例中，在对极片进行辊压之前，先对极片进行自动放卷，以使极片的张力能够保持在设定范围内，在涂料区上涂覆浆料，使极片能够保证正常的工作性能。
步骤S200，烘干涂有浆料的涂料区。
在本实施例中，为了能够使浆料能够稳定的附着在涂料区上，在涂覆完成之后需要将涂料区上的浆料烘干。为了提高烘干速度，一般情况下，使烘干温度大于或等于90摄氏度。
步骤S300，对极片进行滚花处理。
在本实施例中，在本实施例中，在辊压之前对极片进行滚花处理，可以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，达到整个极片在辊压过程中不延展或者是微小范围内延展的效果，不会影响极片，从而基本实现了极片不延展，从而尽可能的避免了极片在辊压过程中出现的断带问题。
在本实施例中，滚花的深度为10um～300um。
在本实施例中，为了能够在辊压极片的过程中，减少极片断带的风险，滚花深度设置为10um～300um。相应的，滚花辊上的纹路的深度也为10um～300um。优选地，滚花深度为30um～60um之间。
在本实施例中，滚花的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
至于滚花的形状，可以是规则图形，也可以是不规则的图形，具体的滚花形状可以不作限定，可以根据极片的实际情况进行设置滚花的形状。若极片的形状较小可以滚花的形状可以设置一字型、十字型、三角形，若极片的形状较大，滚花的形状则可以设置呈四边形、菱形及圆形等形状。
在本实施例中，滚花的压力为0.5吨～20吨。
优选地，在本实施例中，滚花的压力为2吨～5吨。
容易理解的是，关于滚花的压力值，可以根据实际情况进行灵活设置。
请参阅图2，其中，步骤S300可以包括步骤S310及步骤S320。
步骤S310，对极片的空箔区进行滚花处理。
在本实施例中，首先对加热后的极片空箔区进行滚花，提前将极耳区的应力进行分散均匀释放，不会影响到极片涂覆区，确保滚花后的极耳刚度得到提高，滚花方式分为极片正反面同步或异步滚花。
步骤S320，对极片的涂覆区进行滚花处理。
在本实施例中，在对极片进行滚花处理的过程中，由于涂覆区及空箔区的材质不同，需要对涂覆区及空箔区进行分别滚花，对电池极片的涂覆区进行滚花处理，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。滚花方式：电池极片的一面或者双面进行滚花处理，可同步亦可异步滚花。
请参阅图1，步骤S400，对进行滚花处理后的极片进行预切处理。
在执行完步骤S300及其子步骤之后，对电池极片进行预切处理，从而将极片分成若干个等间距或变间距的分区，将极片延展进行消除，对极片滚花后遗留的应力进行完全释放，达到极片不延展的效果，也不会影响到极片涂覆区和辊压效果。
请参阅图3，其中，步骤S400可以包括步骤S410及步骤S420。
步骤S410，对进行滚花处理后的极片进行除尘处理。
在切割之前，以及切割过程中从极片的两侧，进行除尘，除尘方式包含：超声波除尘、风刀除尘、等离子除尘、红外除尘等，除尘装置结构均采用非接触式，能够避免除尘机构对极片的干涉，保证实现在极片两侧切割出处于同一条直线上或错位分布的极耳，减少极片断带风险，切割过程中，极片处于悬空状态，切割后的极耳不会碰到障碍物发生变形。
除尘方式为超声波除尘、风刀除尘、等离子除尘、红外除尘中的一种。
步骤S420，预切进行除尘处理后的极片的空箔区。
预切的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
同样的，至于预切的形状可以根据极片的具体情况进行设定，可以设定呈规则形状，也可以设定为不规则形状。若极片的形状较小预切的形状可以设置一字型、十字型、三角形，若极片的形状较大，预切的形状则可以设置呈四边形、菱形及圆形等形状。
请参阅图1，步骤S500，对进行预切处理后的极片进行辊压处理。
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，对电池极片进行了滚花处理和极耳预切处理，有利于降低极片的延展。其中极耳滚花可以降低与涂膜区因高低差造成的褶皱和延展，涂膜区滚花可以降低辊压过程中因内应力释放引起的打皱、波浪边等。
步骤S600，对进行辊压处理后的极片进行尺寸检测，并进行分切处理。
极片辊压处理后，对电池极片进行尺寸检测，电芯极片辊压完成后，对极片全方面进行检测；其极片检测方式包含激光测厚仪&传感器、CCD、编码器、光纤、传感器、红外线等。极片检测范围包含对辊压后的极片长度、宽度、厚度、极耳预切位置、尺寸、表面瑕疵等，进行识别判定，并与辊压机构、预切机构形成闭环，自动进行调整。从而保证良品率和极片的质量。
在本实施例中，极片经辊压及尺寸检测完成后，对极片进行分切处理，将大宽幅的极片分成多条较小尺寸的极片带，可将极片进行任意宽度切割，然后再进行收卷。此外，在极片转移至卷绕之前，极片上还需要根据尺寸检测的结果分别进行缺陷标记、以及贴标等。提高电芯的安全性。
综上所述，本实施例提供的极片辊压方法，在对极片进行辊压之前对极片进行滚花处理能够提前释放极片碾压应力，有效缓解或消除极片的延展问题，减少了极片断带的问题，从而提升了极片的压实密度，进一步地提高了电池的能量密度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种极片辊压方法，用于辊压极片，所述极片包括相互连接的空箔区及涂覆区，其特征在于，所述极片辊压方法包括：
对所述极片进行滚花处理；其中，包括先对所述极片的所述空箔区进行滚花处理，再对所述极片的所述涂覆区进行滚花处理；
对进行滚花处理后的极片进行预切处理；其中，对进行滚花处理后的极片进行除尘处理，在预切之前以及预切过程中对极片采用非接触的除尘方式；预切进行除尘处理后的极片的所述空箔区，其中，极片在预切过程中处于悬空状态；
对进行预切处理后的所述极片进行辊压处理。
2.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，滚花的深度为10um~300um。
3.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，滚花的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
4.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，滚花的压力为0.5吨~20吨。
5.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，预切的形状为一字型、十字型、三角形、菱形、四边形及圆形中的一种。
6.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，除尘方式为超声波除尘、风刀除尘、等离子除尘、红外除尘中的一种。
7.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，在所述对进行预切处理后的所述极片进行辊压处理的步骤之后，所述极片辊压方法还包括：
对进行辊压处理后的所述极片进行尺寸检测，并进行分切处理。
8.根据权利要求1所述的极片辊压方法，其特征在于，在对所述极片进行滚花处理的步骤之前，所述极片辊压方法还包括：
在所述涂覆区上涂覆浆料；
烘干涂有所述浆料的涂覆区。
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