CN115957944A - 一种形成涂布留白区的方法、装置及其应用 - Google Patents
一种形成涂布留白区的方法、装置及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种形成涂布留白区的方法、装置及其应用,所述方法包括以下步骤:将形状记忆合金贴附在涂布基底上,再依次经过涂布及烘干,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。本发明利用记忆合金的形状记忆效应自带的卷曲脱落驱动力,可形成间断的、形状复杂的留白区,所述形状记忆合金在卷曲并主动脱离后,不存在残留,使得留白区的边界清晰,不产生厚边现象,且可以重复回收使用。
Description
技术领域
本发明属于涂布加工技术领域,涉及一种形成涂布留白区的方法、装置及其应用。
背景技术
涂布工艺是锂离子电池制造中的重要工艺环节,现有的传统涂布工艺需要将浆料连续均匀地涂布在整卷的集流体箔材上,现有的涂布方式可以实现正面的连续涂布,但是当需要在敷料区内留出空白区,或者单面留白、小区域留白(如留出极耳位时),往往无法直接通过涂布设备实现。
目前现有技术中,可以选择通过阀门控制断开成浆料的供应,来得到横向一整条的留白区;或加装垫片堵塞敷料的供应,得到纵向一整条的留白区;但都只能形成在纵向或者在横向连续的且形状简单的留白区,无法形成不连续、形状复杂的留白区;可以选择在涂布完成后,直接用激光或者刮刀将敷料层去除,但由于浆料已经固化,清除速度较慢,降低生产效率及良率,增加工艺耗时及生产成本。
因此上需要开发一种新的形成涂布留白区的方案,使得留白区的形状位置更加灵活可控,在不影响浆料的涂布效果的基础上实现大规模低成本生产。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种形成涂布留白区的方法、装置及其应用,所述方法将形状记忆合金贴附在涂布基底上,再依次经过涂布及烘干,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。本发明利用形状记忆合金的形状记忆效应自带卷曲脱落驱动力,可形成间断的、形状复杂的留白区,所述形状记忆合金在卷曲并主动脱离后,不存在残留,使得留白区的边界清晰不产生厚边现象,且可以重复回收使用。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法包括以下步骤:
将形状记忆合金贴附在涂布基底上,再依次经过涂布及烘干,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述形状记忆合金为双程形状记忆合金薄片。
优选地,所述形状记忆合金包括TiNi系合金、Cu基合金或Fe基合金中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述形状记忆合金在所述贴附态时的形状为展平的平面。
优选地,所述形状记忆合金的形状与所述留白区的形状相同。
优选地,所述形状记忆合金的厚度不超过所述涂布基底的厚度。
优选地,所述形状记忆合金的厚度为5~5000μm,优选为10~100μm。
作为本发明优选的技术方案,使用贴附介质将所述形状记忆合金贴附在所述涂布基底上。
优选地,所述贴附介质包括常温胶或易挥发性液体。
优选地,所述常温胶包括树脂胶和/或白乳胶。
优选地,所述常温胶预先粘贴于所述形状记忆合金的表面或所述涂布基底的表面上。
优选地,先将所述易挥发性液体涂覆在所述涂布基底上,再贴附所述形状记忆合金片。
优选地,所述贴附介质为常温胶时,所述方法还包括在所述形状记忆合金脱落后,清除所述常温胶。
优选地,所述易挥发性液体包括乙醇、水、NMP或DMF中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明优选的技术方案,所述涂布包括单侧涂布、双侧分别涂布或双侧同时涂布。
优选地,所述涂布的温度为15~50℃。
优选地,所述烘干的温度为70~150℃。
优选地,所述涂布的方法包括挤压涂布、喷涂、旋涂、刮涂、辊涂或浸涂中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性的实例包括挤压涂布与喷涂的组合、挤压涂布与旋涂的组合、喷涂与旋涂的组合、喷涂与刮涂的组合、喷涂与辊涂的组合、喷涂与浸涂的组合、旋涂与刮涂的组合、旋涂与辊涂的组合、旋涂与浸涂的组合、刮涂与辊涂的组合、刮涂与浸涂的组合、辊涂与浸涂的组合、挤压涂布与刮涂的组合、挤压涂布与辊涂的组合或挤压涂布与浸涂的组合。
作为本发明优选的技术方案,所述方法还包括对脱落的所述形状记忆合金进行回收。
优选地,所述回收的方法包括负压抽气回收。
优选地,所述方法还包括对回收的形状记忆合金依次进行清洗、降温恢复贴附态及于贴附态下干燥后,重新使用。
作为本发明优选的技术方案,所述装置包括沿涂布基底的传送方向依次设置的形状记忆合金贴片机构、涂布机构及烘干机构;
其中,所述形状记忆合金贴片机构配置为将形状记忆合金贴附在涂布基底上;
所述涂布机构配置为对贴附有所述形状记忆合金的所述涂布基底进行涂布,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态;
所述烘干机构配置为对所述涂布基底进行烘干,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
作为本发明优选的技术方案,所述形状记忆合金贴片机构含有贴附介质模块,所述贴附介质模块用于在所述形状记忆合金贴片上或所述涂布基底上设置贴附介质;
优选地,所述烘干机构的内部设置有贴附介质去除模块。
作为本发明优选的技术方案,所述装置还包括留白区感应器,所述留白区感应器用于识别留白区信号并反馈至与所述留白区感应器电性相连的主机。
优选地,所述主机与所述形状记忆合金贴片机构电性相连,用于控制形状记忆合金贴片机构的贴片位置。
作为本发明优选的技术方案,所述装置还包括贴片回收装置,所述贴片回收装置设置于所述烘干机构的内部。
优选地,所述贴片回收装置包括负压抽气回收装置。
优选地,所述涂布机构包括挤压涂布装置、喷涂装置或旋涂装置中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性的实例包括挤压涂布装置与喷涂装置的组合、喷涂装置与旋涂装置的组合或挤压涂布装置与旋涂装置的组合等。
优选地,所述烘干机构包括烘箱。
第三方面,本发明提供了一种第一方面所述的方法或第二方面所述的装置在锂离子电池电极片制造中的应用。
与现有技术方案相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明通过在涂布中使用形状记忆合金的形状记忆效应自带卷曲脱落驱动力,可形成间断的、形状复杂的留白区,所述形状记忆合金在卷曲并主动脱离后,不存在残留,使得留白区的边界清晰不产生厚边现象,且可以重复回收使用。
附图说明
图1是实施例1中形成涂布留白区的装置的示意图;
图2是实施例1中所得正极片与负极片分别与极耳连接的示意图;
图3是实施例1中所得电池卷芯的示意图;
图4是实施例2中形成涂布留白区的装置的示意图;
图5是实施例2所得极片上的留白区的示意图;
图6是沿图5中虚线的剖面示意图;
图7是实施例3所得极片上的留白区的示意图;
图中,1-涂布基底,2-形状记忆合金贴片机构,3-展平态的形状记忆合金贴片,4-涂布机构,5-浆料,6-烘干机构,7-卷曲态的形状记忆合金贴片,8-贴片回收机构,9-留白区,10-留白区感应器,91-设置有极耳的留白区,92-留白区内的极耳焊接区,93-极耳,94-极耳保护胶,95-收尾空箔,96-隔膜。
具体实施方式
需要理解的是,在本发明的描述中,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。
需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明在一个实施方式中提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法将形状记忆合金贴附在涂布基底上,再依次经过涂布及烘干,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
本发明在一个实施方式中利用记忆合金的形状记忆效应自带的卷曲脱落驱动力,使其作为贴片贴合在涂布基底上的预设留白区进行遮挡覆盖,在涂布时,预设留白区的浆料会涂布在形状记忆合金上,之后在烘干的过程中,烘干温度使所述形状记忆合金变为卷曲态而产生足够的驱动力使得所述形状记忆合金卷曲、翘起并从涂布基底上脱离或脱落,进而在涂布基底上形成留白区。
形状记忆合金具有形状记忆效应,表现为在外界影响(一般为温度变化)作用下,具有超强的变形恢复能力,即已经在加载过程中产生的大应变会随着卸载而恢复(此时,具有所述卷曲脱落驱动力),具体地,形状记忆效应分为三类:
单程记忆效应:形状记忆合金在较低的温度下变形,加热后可恢复变形前的形状,这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应;
双程记忆效应:某些合金加热时恢复高温相形状,冷却时又能恢复低温相形状,称为双程记忆效应;
全程记忆效应:加热时恢复高温相形状,冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状,称为全程记忆效应;
在一个实施方式中,所述形状记忆合金为双程形状记忆合金薄片。双程形状记忆合金薄片在低温相区(与所述涂布的温度相匹配)为展平态,其可以完全贴合在涂布基底的平面上,在高温相区(与所述烘干的温度相匹配)为卷曲态,可以从涂布基底上卷曲脱离。以锂电池涂布为例,此时选取的形状记忆合金的高温相区可以为70~150℃,低温相区可以为15~40℃,参数可以根据涂布工艺进行设计,具体数值不作限定。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金在贴附态时的形状为展平的平面。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金包括TiNi系合金、Cu基合金或Fe基合金中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性的实例包括TiNi系合金与Cu基合金的组合、TiNi系合金与Fe基合金的组合或Cu基合金与Fe基合金的组合。
需要强调的是,所述形状记忆合金的选取需要考虑将其自身的相变温度与涂布和烘干工艺相配合,以保证实现贴附和卷曲脱落即可,对所述形状记忆合金的具体材质和加工方法不作限定。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金的形状与所述留白区的形状相同。
需要说明的是,所述形状记忆合金在贴合于所述涂布基底上时的形状没有限制,只要保证其在烘干的过程中能实现卷曲脱离即可,因此可以设计间断的、形状复杂的留白区,例如可以是矩形、梯形、十字形等。且即使贴附态的形状记忆合金的形状较为复杂时,其卷曲脱离后也不存在残留,使得留白区的边界清晰不产生厚边现象,保证了涂布的质量,且脱离后的形状记忆合金可以使其恢复贴附态并重复回收使用。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金的厚度不超过所述涂布基底的厚度,此种设置方式可使形状记忆合金与涂布基底黏附的更加牢固。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金的厚度为5~5000μm,例如5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm、1250μm、1500μm、1750μm、2000μm、2250μm、2750μm、3000μm、3250μm、3500μm、3750μm、4000μm、4250μm、4500μm、4750μm或5000μm等,优选为10~100μm,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是,根据涂布基底(箔材)的厚度及卷径的不同,对形状记忆合金的厚度要求也不同,箔材厚度越薄时,箔材卷径越大时,对应形状记忆合金的厚度也要求越薄,以10μm厚度的铝箔作为涂布基底为例,此时要求形状记忆合金的厚度一般也不能超过10μm。
在一个实施方式中,使用贴附介质将所述形状记忆合金贴附在所述涂布基底上。
在一个实施方式中,所述贴附介质包括常温胶或易挥发性液体。
在一个实施方式中,所述常温胶包括树脂胶、白乳胶或树脂胶与白乳胶的组合。
在一个实施方式中,所述常温胶预先粘贴于所述形状记忆合金的表面或所述涂布基底的表面上。
在一个实施方式中,所述易挥发性液体包括乙醇、水、NMP或DMF中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性的实例乙醇与水的组合、乙醇与NMP的组合、乙醇与DMF的组合、NMP与DMF的组合、水与NMP的组合、水与DMF的组合或NMP与DMF的组合。
在一个实施方式中,所述易挥发性液体与涂覆用浆料中的溶剂相同。
需要说明的是,所述易挥发性液体与涂覆用浆料中的溶剂不相同时,应保证两者极性相同,以便于实现互溶,使两者能在烘干时一同除去,避免溶剂残留,影响留白区边缘的涂层性质。
在一个实施方式中,先将所述易挥发性液体涂覆在所述涂布基底上,再贴附所述形状记忆合金。
在一个实施方式中,所述贴附介质采用易挥发性液体时,需要在烘干的温度下使其挥发。
在一个实施方式中,所述贴附介质采用常温胶时,所述方法还包括在所述形状记忆合金脱落后,清除所述常温胶,具体工艺可以是激光、加热等,具体工艺方式不作限定。
在一个实施方式中,所述贴附介质采用常温胶时,所述形状记忆合金与所述常温胶相接触的一面为拉丝表面,所述拉丝表面用于减少在形状记忆合金卷曲脱离后,所述常温胶的残留。
在一个实施方式中,所述涂布包括单侧涂布、双侧分别涂布或双侧同时涂布,对应地,所述形状记忆合金贴附于所述涂布基底的一侧或双侧的表面上。
在一个实施方式中,所述涂布为双侧同时涂布时,涂布层的厚度≤20μm,例如1μm、2μm、4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm或20μm等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在一个实施方式中,所述涂布的温度为15~50℃,例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在一个实施方式中,所述烘干的温度为70~150℃,例如70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等,但并不仅限于所列举的数值,上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在一个实施方式中,所述涂布的方法包括挤压涂布、喷涂或旋涂中的任意一种或至少两种的组合。
需要说明的是,根据涂布的方法的不同,对形状记忆合金的厚度要求也不同,以锂离子电池的涂布为例,如果是挤压涂布,对间隙要求较高,则需要的形状记忆合金较薄,一般在10~100μm;如果是喷涂或者旋涂等,对间隙要求不高,形状记忆合金的厚度要求也不高,厚度范围能达到5μm~5000μm甚至更宽。
在一个实施方式中,所述方法还包括对脱落的所述形状记忆合金进行回收。
在一个实施方式中,所述回收的方法包括负压抽气回收。
在一个实施方式中,所述方法还包括对回收的形状记忆合金依次进行清洗、降温恢复贴附态及于贴附态下干燥后,重新使用。
本发明在另一个具体实施方式中提供了一种形成涂布留白区的装置,如图1所示,所述装置沿涂布基底1的传送方向依次包括形状记忆合金贴片机构2、涂布机构4及烘干机构6;
其中,所述形状记忆合金贴片机构2配置为将形状记忆合金贴附在涂布基底上;
所述涂布机构4配置为对贴附有所述形状记忆合金的所述涂布基底进行涂布,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态;
所述烘干机构6配置为对所述涂布基底进行烘干,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
在一个实施方式中,所述形状记忆合金贴片机构2含有贴附介质模块,所述贴附介质模块用于在所述形状记忆合金贴片上或所述涂布基底1上设置贴附介质。
在一个实施方式中,所述烘干机构6的内部设置有贴附介质去除模块,所述贴附介质去除模块的运行方式不作具体限定,例如可以是激光或加热。
使用本发明一个实施方式提供的装置可以实现单侧涂布、双侧分别涂布(即,连续两次单侧涂布制备双面极片)或双侧同时涂布;例如可以采用如图1所示的装置,将经过单侧涂布后的基底再返回至所述装置的初始端,在涂布基底的另一侧进行贴片。或者可以采用如图4所示的装置,沿走带方向重复设置两个所述装置以实现双侧分别涂布。
在一个实施方式中,所述装置还包括留白区感应器10,所述留白区感应器10用于在进行双侧分别涂布或双侧同时涂布的过程中识别留白区信号,分析留白区的位置并反馈至与所述留白区感应器10电性相连的主机。
在一个实施方式中,所述主机与所述形状记忆合金贴片机构2电性相连,用于控制形状记忆合金贴片机构2的贴片位置。
在一个实施方式中,所述装置还包括贴片回收装置8,所述贴片回收装置8设置于所述烘干机构6的内部。
在一个实施方式中,所述贴片回收装置8包括负压抽气回收装置。
在一个实施方式中,所述涂布机构4包括挤压涂布装置、喷涂装置或旋涂装置中的任意一种或至少两种的组合。
在一个实施方式中,所述烘干机6构包括烘箱。
实施例1
本实施例提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法基于一个具体实施方式中提供的装置来形成锂离子电池正极片及负极片中的极耳留白区,其中,如图1所示,所述装置沿涂布基底1的传送方向依次包括形状记忆合金贴片机构2、涂布机构4及烘干机构6;所述装置还包括留白区感应器10,所述留白区感应器10电性连接于主机,所述主机电性连接于所述形状记忆合金贴片机构2;所述形状记忆合金贴片机构2含有贴附介质模块;所述烘干机构6的内部设置有贴片回收装置8,所述贴片回收装置8为负压抽气回收装置;所述留白区感应器10为激光感应器,所述涂布机构4为挤压涂布装置,所述烘干机构6为烘箱。
准备具有双程记忆效应的TiNi系合金作为形状记忆合金贴片,其厚度为20μm,其在低温相区(15~40℃)呈现展平态,在高温相区(70~150℃)为卷曲态,将其预制为展平态并裁切为矩形后,供应给形状记忆合金贴片机构2;
对涂布基底1放卷并进行走带,涂布基底1先经过形状记忆合金贴片机构2,此时,所述形状记忆合金贴片机构2中的贴附介质模块先在展平态的形状记忆合金贴片3上涂覆NMP,再将其按照固定位置贴附在涂布基底1上;继续走带至涂布机构4,涂布机构4在涂布温度25℃下将浆料5涂覆在涂布基底1的一侧,继续走带至烘干机构6,烘干机构6中的烘干温度为120℃,使得展平态的形状记忆合金贴片3发生卷曲从所述涂布基底1上脱离,变为卷曲态的形状记忆合金贴片7,并在涂布基底1上形成留白区9,烘干机构6内的贴片回收机构8将卷曲态的形状记忆合金贴片7回收,得到单面带有留白区的极片。
将单面带有留白区的极片涂覆面朝上,涂布基底面朝下,在机构上重新放卷并进行走带,涂覆面的留白区9经过留白区感应器10,留白区感应器10将留白区的位置信号输入给主机,主机控制形状记忆合金贴片机构2,通过贴附介质模块先在展平态的形状记忆合金贴片3上涂覆NMP,再将其贴附在涂布基底面与涂覆面的留白区9对应的位置上,继续走带至涂布机构4,涂布机构4在涂布温度25℃下将浆料5涂覆在涂布基底1的一侧,继续走带至烘干机构6,烘干机构6中的烘干温度为120℃,使得展平态的形状记忆合金贴片3发生卷曲从所述涂布基底1上脱离,变为卷曲态的形状记忆合金贴片7,并在涂布基底1上形成留白区9,烘干机构6内的贴片回收机构8将卷曲态的形状记忆合金贴片7回收,得到双面带有留白区的极片。
通过本实施例所述方法得到正极片与负极片,图2是所得正极片及负极片分别与极耳连接的示意图,所述正极片的涂布基底为铝箔,所述负极片的涂布基底为铜箔,且所述正极片中及所述负极片中均留有未涂布的收尾空箔95,在所述正极片及所述负极片中,在对应的留白区9中的极耳焊接区92焊接极耳93,并在焊接完成的极片的对应区域张贴极耳保护胶94,然后与隔膜96卷绕为电池卷芯,所述电池卷芯的示意图如图3所示。
实施例2
本实施例提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法基于一个具体实施方式中提供的装置来形成锂离子电池正极片及负极片中的极耳留白区,其中,如图4所示,所述装置沿涂布基底1的传送方向依次包括第一单元与第二单元,每个单元均包括沿涂布基底1的传送方向依次设置的形状记忆合金贴片机构2、涂布机构4及烘干机构6;第二单元还设置有留白区感应器10,所述留白区感应器10为红外感应器,所述留白区感应器10电性连接于主机,所述主机电性连接于第二单元的形状记忆合金贴片机构2;每个单元的所述形状记忆合金贴片机构2含有贴附介质模块;每个单元中的所述烘干机构6的内部均设置有贴附介质去除模块及贴片回收装置8,所述贴片回收装置8均为负压抽气回收装置;每个单元的所述涂布机构4均为喷涂布装置,且所述烘干机构6均为烘箱。
准备具有双程记忆效应的Cu基合金作为形状记忆合金贴片,其厚度为100μm,其在低温相区(15~40℃)呈现展平态,在高温相区(70~150℃)为卷曲态,将其预制为展平态并裁切为梯形后,供应给每个单元的形状记忆合金贴片机构2;
在所述装置中放卷涂布基底1进行走带,进入第一单元,经过形状记忆合金贴片机构2,此时,所述形状记忆合金贴片机构2中的贴附介质模块先在展平态的形状记忆合金贴片3上涂覆常温胶,所述常温胶为树脂胶,再将其按照固定位置贴附在涂布基底1上;继续走带至涂布机构4,涂布机构4在涂布温度40℃下将浆料5涂覆在涂布基底1的一侧,继续走带至烘干机构6,烘干机构6中的烘干温度为150℃,使得展平态的形状记忆合金贴片3发生卷曲从所述涂布基底1上脱离,变为卷曲态的形状记忆合金贴片7,并在涂布基底1上形成留白区9,烘干机构6内的贴附介质去除模块清理留白区9中参与的常温胶,烘干机构6内的贴片回收机构8将卷曲态的形状记忆合金贴片7回收;继续走带进入第二单元,留白区感应器10对在第一单元形成的留白区9进行检测,将留白区信号反馈给主机,主机控制贴附介质模块先在展平态的形状记忆合金贴片3上涂覆常温胶,再将其按照固定位置贴附在涂布基底1的另一侧的表面上;继续走带至涂布机构4,涂布机构4在涂布温度40℃下将浆料5涂覆在涂布基底1上,继续走带至烘干机构6,烘干机构6中的烘干温度为150℃,使得展平态的形状记忆合金贴片3发生卷曲从所述涂布基底1上脱离,变为卷曲态的形状记忆合金贴片7,并在涂布基底1上形成留白区9,烘干机构6内的贴附介质去除模块清理留白区9中参与的常温胶,烘干机构6内的贴片回收机构8将卷曲态的形状记忆合金贴片7回收,得到双面带有留白区的极片。所得极片上的留白区如图5及图6所示。
实施例3
本实施例提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法基于一个具体实施方式中提供的装置来形成锂离子电池正极片及负极片中的极耳留白区,其中,所述装置沿涂布基底的传送方向依次包括相对设置的两台形状记忆合金贴片机构、相对设置的两台涂布机构及一台烘干机构;两台所述形状记忆合金贴片机构种均含有贴附介质模块;所属涂布机构为喷涂装置;所述烘干机构的内部设置有两台相对设置的贴片回收装置;所述贴片回收装置均为负压抽气回收装置;所述涂布机构均为挤压涂布装置,所述烘干机构为烘箱;在传输涂布基底的传送辊机构中取消托辊的设置,避免双面同时涂布时浆料形成的活性层产生粘辊问题,同时可以使涂布后的基底在烘箱中进行悬浮式烘干;
准备具有双程记忆效应的Fe基合金作为形状记忆合金贴片,其厚度为100μm,其在低温相区(15~40℃)呈现展平态,在高温相区(70~150℃)为卷曲态,将其预制为展平态并裁切为十字形后,供应给形状记忆合金贴片机构;
对涂布基底放卷并进行走带,经过两台相对的形状记忆合金贴片机构,由各自的贴附介质模块先在展平态的形状记忆合金贴片上的一侧涂覆乙醇,再按照固定位置分别贴附在涂布基底两侧的表面上;
继续走带,使两台涂布机构在涂布温度15℃下分别将浆料涂覆在涂布基底的两侧表面上,涂层厚度为10μm,继续走带至烘干机构,所述烘干机构中的烘干温度为70℃,使展平态的形状记忆合金贴片发生卷曲分别从所述涂布基底的两侧表面上脱离,变为卷曲态的形状记忆合金贴片,并分别在涂布基底的两侧上形成留白区,烘干机构内的两台贴片回收机构分别将卷曲的记忆合金贴片回收,得到双面带有留白区的极片。所得极片上的留白区如图7所示。
对比例1
本对比例提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法采用CN208466367U提供的技术方案,通过擦拭的方法获得双面带有矩形极耳留白区的正极片及负极片。
对比例2
本对比例提供了一种形成涂布留白区的方法,所述方法采用CN111389665B提供的技术方案,通过在基材上涂覆胶水或贴附胶纸,在涂布完成后再采用光照或加热使其脱落形成留白,获得双面带有矩形极耳留白区的正极片及负极片。
对比例1在擦拭过程中,湿的涂层膜在擦头的推动下,堆积在留白区的边缘,形成厚边,导致断带和电芯的厚度不均;对比例2使用的胶水或胶纸会被涂层膜覆盖,本身不具备脱落的驱动力,易残留在基材上;而实施例1-3所得正极片及负极片中的形成的极耳留白区形状规则完整,边界清晰,不存在残留,不会引起厚边问题。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种形成涂布留白区的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将形状记忆合金贴附在涂布基底上,再依次经过涂布及烘干,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述形状记忆合金为双程形状记忆合金薄片;
优选地,所述形状记忆合金在所述贴附态时的形状为展平的平面;
优选地,所述形状记忆合金包括TiNi系合金、Cu基合金或Fe基合金中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述形状记忆合金的形状与所述留白区的形状相同;
优选地,所述形状记忆合金的厚度不超过所述涂布基底的厚度;
优选地,所述形状记忆合金的厚度为5~5000μm,优选为10~100μm。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,使用贴附介质将所述形状记忆合金贴附在所述涂布基底上;
优选地,所述贴附介质包括常温胶或易挥发性液体;
优选地,所述常温胶包括树脂胶和/或白乳胶;
优选地,所述常温胶预先粘贴于所述形状记忆合金的表面或所述涂布基底的表面上;
优选地,先将所述易挥发性液体涂覆在所述涂布基底上,再贴附所述形状记忆合金;
优选地,所述贴附介质为常温胶时,所述方法还包括在所述形状记忆合金脱落后,清除所述常温胶;
优选地,所述易挥发性液体包括乙醇、水、NMP或DMF中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述涂布包括单侧涂布、双侧分别涂布或双侧同时涂布;
优选地,所述涂布的温度为15~50℃;
优选地,所述烘干的温度为70~150℃;
优选地,所述涂布的方法包括挤压涂布、喷涂、旋涂、刮涂、辊涂或浸涂中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对脱落的所述形状记忆合金进行回收;
优选地,所述回收的方法包括负压抽气回收;
优选地,所述方法还包括对回收的形状记忆合金依次进行清洗、降温恢复贴附态及于贴附态下干燥后,重新使用。
6.一种形成涂布留白区的装置,其特征在于,所述装置包括沿涂布基底的传送方向依次设置的形状记忆合金贴片机构、涂布机构及烘干机构;
其中,所述形状记忆合金贴片机构配置为将形状记忆合金贴附在涂布基底上;
所述涂布机构配置为对贴附有所述形状记忆合金的所述涂布基底进行涂布,所述形状记忆合金在所述涂布的温度下保持贴附态;
所述烘干机构配置为对所述涂布基底进行烘干,在所述烘干的温度下变为卷曲态,进而在所述烘干的过程中脱落并在所述涂布基底上形成留白区。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述形状记忆合金贴片机构含有贴附介质模块,所述贴附介质模块用于在所述形状记忆合金贴片上或所述涂布基底上设置贴附介质;
优选地,所述烘干机构的内部设置有贴附介质去除模块。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括留白区感应器,所述留白区感应器用于识别留白区信号并反馈至与所述留白区感应器电性相连的主机;
优选地,所述主机与所述形状记忆合金贴片机构电性相连,用于控制形状记忆合金贴片机构的贴片位置。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括贴片回收装置,所述贴片回收装置设置于所述烘干机构的内部;
优选地,所述贴片回收装置包括负压抽气回收装置;
优选地,所述涂布机构包括挤压涂布装置、喷涂装置或旋涂装置中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述烘干机构包括烘箱。
10.一种权利要求1-5任一项所述的方法或权利要求6-9任一项所述的装置在锂离子电池电极片制造中的应用。
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