CN113594399A - 一种锂电池极片及其涂布制作方法 - Google Patents

一种锂电池极片及其涂布制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂电池极片及其涂布制作方法，该方法包括以下步骤：(1)箔材制作：将箔材(1)上铺设多个阵列排布的网格(10)；(2)浆料涂覆：将涂布使用到的浆料灌入涂布机的料槽中，并涂覆在箔材(1)上，形成涂层(2)；(3)涂布：对浆料进行转移式涂布，形成涂布层(3)；(4)烘烤：对涂布后的箔材(1)进行烘烤，得到符合工艺要求锂电池极片。与现有技术相比，本发明具有解决辊压造成的断层、掉粉现象等优点。

Description

一种锂电池极片及其涂布制作方法
技术领域
本发明涉及锂电池制造领域，具体涉及一种锂电池极片及其涂布制作方法。
背景技术
在锂电池飞速发展的时代，行业内对锂电池各工序也是要求越来越高，而涂布则是整个锂电池制作工序中非常关键的一道工序，涂布的好坏直接影响后道工序的工艺，同时对电池容量、性能、安全有着至关重要的影响。目前行业内不管采用那种涂布方式进行涂布，但均属于整面、平面性涂布。
目前采用的涂布工艺会出现以下问题：经过辊压后掉粉、断带严重；辊压会产生隆起现象，对后面工序会造成不良；辊压后出现裂纹、断层现象，会对电池容量、性能产生影响。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种解决辊压造成的断层、掉粉现象的锂电池极片及其涂布制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
发明人知晓，参考图1，现有技术不管是1出2还是1出N，均属于平面性涂布；将涂布后的极片进行辊压，如图5所示，现有技术将涂布烘烤后的极片通过辊压设备压轧至符合工艺要求的厚度，但由于极片厚度辊压依靠两辊之间的间隙和施加负载压力来实现，理论上要达到如图5所示辊压后极片状态的平整面，但实际会出现内应力和涂层向周围扩散会出现隆起、裂纹、断层现象，如图6-8所示，于是提出如下具体改进方案：
一种锂电池极片的涂布制作方法，该方法包括以下步骤：
(1)箔材制作：将箔材上铺设多个阵列排布的网格；
(2)浆料涂覆：将涂布使用到的浆料灌入涂布机的料槽中，并涂覆在箔材上，形成涂层；涂覆过程保证料槽内的浆料充足、涂覆速度稳定、张力稳定；
(3)涂布：对浆料进行转移式涂布，形成涂布层；
(4)烘烤：对涂布后的箔材进行烘烤，得到符合工艺要求锂电池极片。
使用本方案的涂布方法可以在辊压时内应力和挤压力使其平整同时可以释放内应力，改变原有的隆起、断层等现象。
进一步地，所述网格的间隙L2为网格的宽度L1的1/5-1/2。
进一步地，所述网格的隆起高度H2为涂层平均厚度H1的1/5-1/3。
进一步地，所述的网格的形状为矩形、菱形或圆形。
进一步地，涂布时，采用雕花辊作为涂布辊。
进一步地，涂布时，涂布辊与夹辊之间的间隙为80-100μm。根据涂布重量在标定后的间隙上进行增减。
进一步地，所述的浆料包括电极浆料和陶瓷浆料。
进一步地，烘烤时，烘烤设备采用悬浮式结构。
进一步地，所述烘烤的温度为65-80℃。使用低温低风频，防止极片造成涂布浆料在箔材表面流动造成不均匀。
一种如是所述方法制作的锂电池极片，该极片包括箔材以及箔材上的涂布层，所述的涂布层包括相邻的极耳留白区、陶瓷涂层和电极浆料涂层。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明中，先将箔材上铺设多个凸起的网格，可以在辊压时利用内应力和挤压力使涂层平整，同时可以释放内应力，改变原有的隆起、断层等现象；
(2)本发明中，采用雕花辊作为涂布辊进行转移式涂布，并标定好涂布辊与夹辊之间的间隙，更有利于制备出平整的极片；
(3)本发明中，在烘干时，使用低温低风频，有效防止极片造成涂布浆料在极片表面流动造成不均匀。
附图说明
图1为实施例1中制备的极片示意图；
图2为实施例1中用到的箔材示意图；
图3为实施例1中浆料涂覆在箔材上的示意图；
图4为实施例1中涂布后的极片示意图；
图5为现有技术中理想情况下涂布过程的示意图；
图6为现有技术中实际情况下涂布过程的示意图；
图7为现有技术中涂布后的极片照片；
图8为现有技术中涂布后的极片截面放大照片；
图9为实施例1中制备的极片局部照片一；
图10为实施例1中制备的极片局部照片二；
图11为实施例1中制备的极片局部照片三；
图12为实施例1中制备的极片局部放大照片；
图中标号所示：箔材1、网格10、涂层2、涂布层3、极耳留白区30、陶瓷涂层31、电极浆料涂层32。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种锂电池极片的涂布制作方法，使用本方案的涂布方法可以在辊压时内应力和挤压力使其平整同时可以释放内应力，改变原有的隆起、断层等现象，该方法包括以下步骤：
(1)箔材制作：将箔材1上铺设多个阵列排布的网格10；网格10的间隙L2为网格10的宽度L1的1/5-1/2。网格10的隆起高度H2为涂层2平均厚度H1的1/5-1/3。网格10的形状为矩形、菱形或圆形。
(2)浆料涂覆：将涂布使用到的浆料灌入涂布机的料槽中，并涂覆在箔材1上，形成涂层2；涂覆过程保证料槽内的浆料充足、涂覆速度稳定、张力稳定；浆料包括电极浆料和陶瓷浆料。
(3)涂布：对浆料进行转移式涂布，形成涂布层3；涂布时，采用雕花辊作为涂布辊。涂布辊与夹辊之间的间隙为80-100μm。根据涂布重量在标定后的间隙上进行增减。
(4)烘烤：对涂布后的箔材1进行烘烤，得到符合工艺要求锂电池极片。烘烤时，烘烤设备采用悬浮式结构。烘烤的温度为65-80℃。使用低温低风频，防止极片造成涂布浆料在箔材表面流动造成不均匀。
实施例1
一种锂电池极片的涂布制作方法，使用本方案的涂布方法可以在辊压时内应力和挤压力使其平整同时可以释放内应力，改变原有的隆起、断层等现象，该方法包括以下步骤：
(1)箔材制作：将箔材1上铺设多个阵列排布的网格10；网格10的间隙L2为网格10的宽度L1的1/3左右。网格10的隆起高度H2为涂层2平均厚度H1的1/3左右。网格10的形状为正方形。
(2)浆料涂覆：如图3，将涂布使用到的浆料灌入涂布机的料槽中，并涂覆在箔材1上，形成涂层2；涂覆过程保证料槽内的浆料充足、涂覆速度稳定、张力稳定；浆料包括电极浆料和陶瓷浆料。
(3)涂布：如图4，对浆料进行转移式涂布，形成涂布层3；涂布时，采用雕花辊作为涂布辊。涂布辊与夹辊之间的间隙为80-100μm。根据涂布重量在标定后的间隙上进行增减。
(4)烘烤：对涂布后的箔材1进行烘烤，得到符合工艺要求锂电池极片。烘烤时，烘烤设备采用悬浮式结构。烘烤的温度为65-80℃。使用低温低风频，防止极片造成涂布浆料在箔材表面流动造成不均匀。
制作的锂电池极片，如图1以及图9-12，包括箔材1以及箔材1上的涂布层3，涂布层3包括相邻的极耳留白区30、陶瓷涂层31和电极浆料涂层32。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)箔材制作：将箔材(1)上铺设多个阵列排布的网格(10)；
(2)浆料涂覆：将涂布使用到的浆料灌入涂布机的料槽中，并涂覆在箔材(1)上，形成涂层(2)；
(3)涂布：对浆料进行转移式涂布，形成涂布层(3)；
(4)烘烤：对涂布后的箔材(1)进行烘烤，得到符合工艺要求锂电池极片。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，所述网格(10)的间隙L2为网格(10)的宽度L1的1/5-1/2。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，所述网格(10)的隆起高度H2为涂层(2)平均厚度H1的1/5-1/3。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，所述的网格(10)的形状为矩形、菱形或圆形。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，涂布时，采用雕花辊作为涂布辊。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，涂布时，涂布辊与夹辊之间的间隙为80-100μm。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，所述的浆料包括电极浆料和陶瓷浆料。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，烘烤时，烘烤设备采用悬浮式结构。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池极片的涂布制作方法，其特征在于，所述烘烤的温度为65-80℃。
10.一种如权利要求1-9任一项所述方法制作的锂电池极片，其特征在于，该极片包括箔材(1)以及箔材(1)上的涂布层(3)，所述的涂布层(3)包括相邻的极耳留白区(30)、陶瓷涂层(31)和电极浆料涂层(32)。
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