CN113675360A - 一种去除锂电池极片涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除锂电池极片涂层的方法，属于锂离子电池技术领域。本发明公开了一种去除锂电池极片涂层的方法，使用胶带进行一次清洁去除锂电池极片涂层，该方法还包括二次胶带清洁、溶剂清洁、激光清洁。去除涂层后极片正反面均露出空箔，空箔为矩形，宽度为8‑12mm，长度为20‑40mm。去除涂层的极片用于极耳中置技术，相较于常规结构，阻抗明显降低且放电保持率有所提升。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种去除锂电池极片涂层的方法。
背景技术
近年来各大终端发布的手机显示一种新趋势：快充。但是当前大部分手机的充电仍停留在1.0C，3.0C及更高规格的充电技术还处于发展阶段。提升手机快充性能首要解决的是锂电池的快充能力，其中的关键就是极耳中置技术。极耳中置技术是目前行业采用的领先的电池工艺，通过将电极防御电池包缠绕在中端，减少电池内阻，使充电功率进一步提升。其实极耳中置技术主要是通过降低阻抗和分散电流密度来提高充电速度，显著提升锂离子电池的能量密度。而极耳中置技术所需结构有别于常规结构，需要对极片进行清洗，留出空白箔材区域。去除锂电池极片涂层这一步骤通常在涂布后辊压前完成。
目前去除极片涂层的方法有：激光清洗、机械刮除、溶剂移除、发泡胶移除。但四种移除方法均存在着很多问题：高温度的激光会造成箔材灼烧透光、清洗效率低、产生粉尘污染产品、箔材极易氧化造成极耳虚焊和脱焊。机械刮除容易刮伤极片且难以保证箔材的清洁度。溶剂移除法对环境影响较大、生产效率低下。采用发泡胶清除极片上的涂层时，浆料会游离到胶纸的四周，导致涂层面密度增厚，影响电性能和厚度，且高温烘烤发泡胶能耗高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种去除锂电池极片涂层的方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种去除锂电池极片涂层的方法，所述的方法使用胶带进行一次清洁。
胶带上富有黏性的胶与将胶带和涂层紧密结合的把胶带压到涂层上的力共同作用，使胶带与涂层之间的结合力大于涂层与极片之间的结合力，在极片与胶带分离的同时使得涂层与极片分离。此外，胶带与涂层的接触面积较大，一次动作便可去除较大范围的涂层，并且可以通过控制胶带的形状及尺寸实现不同产品所需的空箔。
作为优选，所述的方法还包括二次胶带清洁、溶剂清洁、激光清洁中的一步或多步。
一次胶带清洁时残留有部分涂层，二次胶带清洁可以轻松将其去除；第二次清洁时使用溶剂清洁只需使用少量溶剂，相比于直接用溶剂清洁涂层所需大量溶剂更加环保；第二次清洁时使用激光清洁，对准涂层残留部分的位置，不需大面积激光，减少极片破损氧化。
进一步优选，所述的胶带包括卷状胶带、模切胶带中的一种或多种。
作为优选，所述的胶带为有机聚合物胶带。
进一步优选，所述的有机聚合物胶带包括百格胶带、透明胶带、PVC胶带中的一种或多种。
作为优选，所述的二次溶剂清洁的的溶剂包括去离子水、NMP、DMAC、DMF、TEP、DMSO、无水乙醇中的一种或多种。
作为优选，除涂层后极片正反面均露出空箔。
进一步优选，极片空箔为矩形，宽度为8-12mm，长度为20-40mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过采用胶带清洁去除极片表面涂层，工艺简单；若有少量粉料残留，则结合二次胶带清洁、溶剂清洁、激光清洁的方法去除，相比于直接使用溶剂清洁、激光清洁，效果更佳。本发明的方法具有成本低、移除效率高、对箔材无损伤、极粉基本无残留、生产环境友好等优点。
2、将极片进行性能测试，在80％SOC时，常规结构的DCR为60-70mΩ，而采用本发明方法所制得的具有空箔的极片为极耳中置，其DCR为40-55mΩ，证明了极耳中置的阻抗明显低于常规结构。且常规结构的3C放电保持率为80-90％，极耳中置的3C放电保持率为91-97％，倍率性能有所提升。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。通过本发明方法制得的极片空箔为矩形，宽度为8-12mm，长度为20-40mm。并且将具有空箔的极片根据标准(IEC61960-2003)进行性能测试。在80％SOC时，常规结构的DCR为60-70mΩ，3C放电保持率为80-90％。
实施例1
伺服电机下压透明胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，极片空箔处清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为43.34mΩ，证明极耳中置的阻抗明显低于常规结构。且3C放电保持率为95.76％，倍率性能较常规结构也有提升。
实施例2
气缸下压PVC胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，极片空箔处清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为44.77mΩ；3C放电保持率为93.45％。
实施例3
伺服电机下压百格胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，极片空箔处清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为45.13mΩ；3C放电保持率为94.94％。
实施例4
伺服电机下压百格胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，有部分残留，继续二次PVC胶带去除，清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为46.24mΩ；3C放电保持率为94.74％。
实施例5
气缸下压PVA胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，有部分残留，使用少量无水乙醇进行二次去除后，清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为45.60mΩ；3C放电保持率为93.83％。
实施例6
气缸下压透明胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，有部分残留，使用少量NMP进行二次去除后，清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为45.37mΩ；3C放电保持率为93.77％。
实施例7
伺服电机下压透明胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，有部分残留，继续用激光设备进行激光去除，清洁度良好且箔材无破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为44.91mΩ；3C放电保持率为94.35％。
实施例8
伺服电机下压百格胶带到极片上，使胶带和涂层紧密结合，去除极片表面涂层，有部分残留，继续用激光设备进行激光去除，清洁度良好且箔材无明显破损。性能测试表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为46.23mΩ；3C放电保持率为93.02％。
对比例1
采用溶剂清洁法去除极片表面涂层，直接用大量DMF溶剂去除极片表面涂层，清洁度一般但箔材无破损。性能测试结果表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为49.02mΩ；3C放电保持率为92.68％。
对比例2
采用机械刮除与溶剂清洁法结合去除极片表面涂层，先用刮片刮去极片表面部分涂层，接着用大量DMSO溶剂去除极片表面剩余涂层，清洁度一般且箔材部分破损。性能测试结果表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为50.64mΩ；3C放电保持率为91.51％。
对比例3
采用激光设备去除极片表面涂层，清洁度一般且箔材部分破损和氧化。性能测试结果表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为51.75mΩ；3C放电保持率为91.35％。
对比例4
采用激光设备去除极片表面涂层，清洁度良好但箔材部分明显破损和氧化。性能测试结果表明在80％SOC时，极耳中置的DCR为54.68mΩ；3C放电保持率为91.07％。
对比例5
不去除极片表面涂层，为常规结构，性能测试结果表明在80％SOC时，常规的DCR为63.26mΩ；3C放电保持率为88.64％。
综上所述，本发明采用一次胶带清洁法去除极片表面所需的涂层，结合二次胶带清洁、溶剂清洁、激光清洁，高效且不损伤箔材。性能测试表明极耳中置的阻抗明显低于常规结构，3C放电保持率也有所提升，证明本方法能有效去除涂层并使极耳有效的焊接到极片上。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种去除锂电池极片涂层的方法，其特征在于，所述的方法使用胶带进行一次清洁。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括二次胶带清洁、溶剂清洁、激光清洁中的一步或多步。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的胶带包括卷状胶带、模切胶带中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的胶带包括百格胶带、透明胶带、PVC胶带有中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的溶剂清洁的溶剂包括去离子水、NMP、DMAC、DMF、TEP、DMSO、无水乙醇中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，去除涂层后极片正反面均露出空箔。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，极片空箔为矩形，宽度为8-12mm，长度为20-40mm。
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