WO2017008290A1 - 二次电池极片涂布装置及涂布方法 - Google Patents

二次电池极片涂布装置及涂布方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017008290A1
WO2017008290A1 PCT/CN2015/084153 CN2015084153W WO2017008290A1 WO 2017008290 A1 WO2017008290 A1 WO 2017008290A1 CN 2015084153 W CN2015084153 W CN 2015084153W WO 2017008290 A1 WO2017008290 A1 WO 2017008290A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
pole piece
secondary battery
functional layer
battery pole
Prior art date
Application number
PCT/CN2015/084153
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
郭培培
何平
赵义
方宏新
程文强
Original Assignee
宁德时代新能源科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 宁德时代新能源科技股份有限公司 filed Critical 宁德时代新能源科技股份有限公司
Priority to PCT/CN2015/084153 priority Critical patent/WO2017008290A1/zh
Publication of WO2017008290A1 publication Critical patent/WO2017008290A1/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the other side of the pole piece 2 is coated in the same manner to obtain the pole piece 2 shown in Fig. 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种二次电池极片涂布装置及涂布方法，涉及极片制造领域，所述涂布装置包括按顺序依次设置在集流体（21）流动路径上的用于涂布功能层（24）的功能层涂布机构（3）、用于烘干功能层（24）的第一烘干机构（6）、用于涂布活性物质层（22）的活性物质层涂布机构（5）、用于烘干活性物质层（22）的第二烘干机构（7）和用于清除并收集功能层（24）的清除收集机构（8）。所述涂布方法是使用上述二次电池极片涂布装置进行极片涂布的方法。与现有技术相比，所述二次电池极片涂布装置通过增设功能层涂布机构（3）、第一烘干机构（6）以及清除收集机构（8），实现了在涂布工序就完成在极片的任意位置预留出极耳焊接区，从而极大地提升了生产效率并降低了生产成本，而且具有结构简单易于量产化的优点。

Description

二次电池极片涂布装置及涂布方法 技术领域
本发明属于二次电池制造领域，更具体地说，本发明涉及一种二次电池极片涂布装置及涂布方法。
背景技术
锂离子电池(二次电池的一种)由于具有能量密度高、平均输出电压高、可快速充放电、使用寿命长、安全可靠等优点，其应用领域不断扩大，已经应用于电子产品、汽车和电动车、航空航天、微型机电以及储能等领域。
常规锂离子电池制备工艺是将极耳焊接在极片端部的空箔区，但这种电池的能量密度较低。相比之下，将极耳镶嵌在极片的涂层区域可以获得更高的能量密度；若要提高锂离子电池的快充快放性能和散热性能，则需要在极片的涂层区域设置多个极耳。但是，由于目前极片上的涂层只能连续涂布，因此要制备上述高能量密度、快充快放、散热性能好的锂离子电池，就只能在活性物质涂层涂布完成后，再去除涂层区域中极耳焊接位置的活性物质涂层，这无疑会大幅降低极片的生产效率，导致锂离子电池的生产难以满足市场越来越大的需求。
显然，如果能在涂布工序就预留出极耳的焊接位置，则不仅可以有效减少活性物质涂层的浪费，降低生产成本，而且能够省去极耳焊接位置的清洗工序，大幅提高生产效率。为此，有人提出可以先在集流体上的极耳焊接位置涂布一层功能层(如热敏型发泡浆料)，随后再在集流体上涂布活性物质浆料，完成涂布后的极片在通过烘箱时让功能层剥离并去除，即可留出极耳焊接位置。但是，现有的涂布设备根本无法实现上述功能，因此，亟需开发一种可实现上述功能 的涂布装置及涂布方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种二次电池极片涂布装置及涂布方法，以实现在涂布工序就预留出极耳的焊接位置。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种二次电池极片涂布装置，其包括用于涂布功能层的功能层涂布机构、用于烘干功能层的第一烘干机构、用于涂布活性物质层的活性物质层涂布机构、用于烘干活性物质层的第二烘干机构和用于清除并收集功能层的清除收集机构；所述功能层涂布机构、第一烘干机构、活性物质层涂布机构、第二烘干机构和清除收集机构按顺序依次设置在集流体的流动路径上。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述功能层涂布机构包括设有第一涂布模头和至少一个第一狭缝喷嘴的第一涂布模块；所述第一狭缝喷嘴为设置在第一涂布模头上的凹槽。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第一狭缝喷嘴的横截面为两端高中间低的结构，其能在集流体上涂布得到两边厚中间薄的功能层。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第一狭缝喷嘴的横截面呈哑铃形，在集流体上涂布得到的功能层呈“凹”字形。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述功能层涂布机构还包括第一支撑辊和第一主驱动辊，第一狭缝喷嘴对准第一支撑辊上的集流体而将功能层浆料涂布在集流体上形成功能层；所述第一主驱动辊位于第一支撑辊的下游，其与涂布有功能层的一侧集流体相接触的辊面上开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的个数及位置与第一狭缝喷嘴的个数和位置相对应。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第一环形凹槽的宽度为第一狭缝喷嘴宽度的1.1～1.5倍。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第一烘干机构位于功 能层涂布机构的下游，其包括烘箱和设置在烘箱内的热过辊。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述烘箱的温度为30～90℃，热过辊的温度与烘箱的温度一致。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述热过辊包括设置在烘箱入口处的第一热过辊和设置在第一热过辊下游的第二热过辊；其中，第一热过辊的辊面上开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的个数及位置与功能层涂布机构的第一狭缝喷嘴的个数和位置相对应。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第二环形凹槽的宽度为第一狭缝喷嘴宽度的1.1～1.5倍。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述活性物质层涂布机构位于第一烘干机构的下游，其包括设有第二涂布模头和第二狭缝喷嘴的第二涂布模块；所述第二狭缝喷嘴为设置在第二涂布模头上的“一”字形凹槽，能够喷出厚度均匀的浆料。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述第二烘干机构位于活性物质层涂布机构的下游，其包括干燥箱，干燥箱分为三节。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述干燥箱的第一节干燥箱的温度为80～100℃，第二节干燥箱的温度为100～150℃，第三节干燥箱的温度为100～120℃。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述清除收集机构位于第二烘干机构的下游，其包括毛刷和过辊，毛刷和过辊位置相对且旋转方向相反。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述清除收集机构还包括真空抽吸箱，真空抽吸箱的抽吸口对准毛刷和过辊相对的位置处。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述二次电池极片涂布装置还包括用于控制整套机构的控制部，功能层涂布机构、第一烘干机构、活性物质层涂布机构、第二烘干机构和清除收集机构分别与控制部电连接。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述二次电池极片涂布装置还包括用于放卷集流体的放卷机构，放卷机构设在功能层涂布机构的上游，也由控制部控制。
作为本发明二次电池极片涂布装置的一种改进，所述二次电池极片涂布装置还包括用于收卷极片的收卷机构，收卷机构设在清除收集机构的下游，也由控制部控制。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种二次电池极片涂布方法，其使用上述任一段落所述的二次电池极片涂布装置进行极片涂布的步骤为：
1)利用功能层涂布机构在待涂布的集流体上的第一设定区域涂布功能层浆料；
2)利用第一烘干机构烘干功能层浆料得到功能层；
3)利用活性物质层涂布机构在集流体上的第二设定区域涂布活性物质浆料；
4)利用第二烘干机构烘干活性物质浆料得到活性物质层，此过程中，功能层受热发泡而收卷剥离；
5)利用清除收集机构去除卷曲剥离的功能层，得到单面涂布且活性物质层中预留出了极耳焊接区的极片。
作为本发明二次电池极片涂布方法的一种改进，完成所述步骤5)后，通过重复步骤1)～5)的操作对集流体的另一面进行涂布，即可得到两面均预留出了极耳焊接区的极片。
与现有技术相比，本发明二次电池极片涂布装置通过增设功能层涂布机构、用于烘干功能层的第一烘干机构以及清除收集机构，实现了在涂布工序就完成在极片的任意位置预留出极耳焊接区，从而极大地提升了生产效率并降低了生产成本，而且具有结构简单易于量产化的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明二次电池极片涂布装置、涂布方法及其有益效果进行详细说明。
图1为本发明二次电池极片涂布装置的结构示意图。
图2为图1中功能层涂布机构的涂布模块的结构示意图。
图3为图2中所示涂布模块涂布得到的功能层的结构示意图
图4为图1中功能层涂布机构的主驱动辊的结构示意图。
图5为图1中的活性物质层涂布机构的涂布模块的结构示意图。
图6为采用本发明二次电池极片涂布装置制备出的二次电池极片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1，本发明二次电池极片涂布装置包括底板10和分别设置于底板10上的：用于放卷集流体的放卷机构1；用于涂布功能层的功能层涂布机构3；用于控制整套装置的控制部4；用于烘干功能层的第一烘干机构6；用于涂布活性物质层的活性物质层涂布机构5；用于烘干活性物质层的第二烘干机构7；用于清除并收集功能层的清除收集机构8；以及用于收卷极片的收卷机构9。放卷机构1、功能层涂布机构3、第一烘干机构6、活性物质层涂布机构5、第二烘干机构7、清除收集机构8和收卷机构9按顺序依次设置在集流体21的流动路径上。放卷机构1、功能层涂布机构3、第一烘干机构6、活性物质层涂布机构5、第二烘干机构7、清除收集机构8和收卷机构9分别与控制部4电连接，从而由控制部4的控制信号控制动作。
放卷机构1包括第一底座11、第一导动部12、第一支撑轴架13、放料辊 14、第一纠偏感应器15和第一过辊16。第一底座11固定在底板10上，第一导动部12、第一支撑轴架13、第一纠偏感应器15和第一过辊16均安装于第一底座11，放料辊14、第一过辊16可转动地架设在第一支撑轴架13上。第一纠偏感应器15对经放料辊14放料后的集流体21进行位置感应。第一导动部12通过带动第一支撑轴架13沿轴向移动，控制放料辊14在轴向方向的移动实现纠偏。第一导动部12和第一纠偏感应器15分别与控制部4电连接，第一纠偏感应器15将感应信号传送给控制部4，第一导动部12在控制部4的控制下，对放料辊14的放料进行纠偏。
请同时参阅图1至图4，功能层涂布机构3位于放卷机构1的下游，其包括第一支撑辊31、第一涂布模块32、第一储存罐33、第一压力泵34、第二导动部35、第一涂布模座36和第一主驱动辊37。第一涂布模座36固定在底板10上，第一支撑辊31、第二导动部35、第一涂布模块32、第一主驱动辊37均安装于第一涂布模座36。第一支撑辊31为功能层涂布机构3的入口，其将放卷机构1放出的集流体21引入功能层涂布机构3进行功能层的涂布。第一主驱动辊37位于第一支撑辊31的下游，其与第一支撑辊31共同支撑集流体21并为集流体21提供前行的驱动。第一涂布模块32包括第一涂布模头321和至少一个第一狭缝喷嘴322，第一狭缝喷嘴322为设置在第一涂布模头321上的凹槽。如图2所示，第一狭缝喷嘴322的横截面为两端高中间低的结构，即呈哑铃形。由于第一狭缝喷嘴322的两端高中间低，因此其两端喷出的浆料量多于中间喷出的浆料；第一狭缝喷嘴322的数量根据具体情况不同可以进行调整，可以是一个，也可以是多个。第一储存罐33固定于底板10或第一涂布模座36，其内装有待涂布的功能层浆料(通常为热敏型发泡浆料，如苯橡胶或聚氨酯、聚丙烯酸酯或聚偏氟乙烯等类胶与发泡粒子搅拌混合而成的发泡浆料)，出口则与第一涂布模头321连通。第一压力泵34安装在第一储存罐33上，用于为第一储存罐33中的功能层浆料提供进入第一涂布模头321所需的压力。第一狭缝喷嘴322对 准第一支撑辊31上的集流体21而将功能层浆料涂布在集流体21上形成功能层24，第二导动部35驱动第一涂布模块32靠近或远离第一支撑辊31，实现对功能层涂布厚度的控制。请参阅图3，由于第一狭缝喷嘴322为两端高中间低的哑铃形结构，因此涂布得到的功能层24在宽度方向上为两端厚中间薄的“凹”字形结构，这使得功能层24在后续的干燥过程中会自两边向中间收卷，有效避免了功能层24向外收卷对活性物质层产生的粘损，从而提高了极片质量。第一主驱动辊37为对辊，其与涂布有功能层24的一侧集流体21相接触的辊面上开设有第一环形凹槽371(当然也可以两个辊面上都开设第一环形凹槽371)，第一环形凹槽371的个数及位置与第一狭缝喷嘴322个数和位置相对应，第一环形凹槽371的宽度为第一狭缝喷嘴322宽度的1.1～1.5倍，以避免涂布在集流体21上、尚未干燥的功能层浆料在经过第一主驱动辊37时被辊面粘损。第一压力泵34、第二导动部35和第一主驱动辊37分别与控制部4电连接，从而在控制部4的控制下对功能层涂布机构3的动作和各种工作参数进行控制和调节，如第一压力泵34的压力参数、功能层的涂布厚度、第一主驱动辊37的速度等。
第一烘干机构6位于功能层涂布机构3的下游，其包括烘箱61和设置在烘箱61内的热过辊。烘箱61设于底板10中(或者与底板10相对固定)，内部温度设置为30～90℃。热过棍包括第一热过辊62和第二热过辊63，第一热过辊62和第二热过辊63的温度与烘箱61的温度一致，因此可以通过接触式热传导实现功能层24的快速干燥。第一热过辊62设置在烘箱61的入口处，其结构与第一主驱动辊37相同，即辊面上开设有第二环形凹槽，且第二环形凹槽的个数及位置与第一狭缝喷嘴322个数和位置相对应，第二环形凹槽的宽度为第一狭缝喷嘴322宽度的1.1～1.5倍，以避免涂布在集流体21上、尚未干燥的功能层浆料在经过第一热过辊62时被辊面粘损。第二热过辊63设置在烘箱61的出口处(烘箱61中部也可以根据需要设置适当数量的第二热过辊63)，由于功能层24在经过第二热过辊63时已经基本被烘干，因此第二热过辊63无需再开设环形 凹槽。
请参阅图1和图5，活性物质层涂布机构5的结构与功能层涂布机构3类似，其位于第一烘干机构6的下游，包括第二支撑辊51、第二涂布模块52、第二储存罐53、第二压力泵54、第三导动部55、第二涂布模座56和第二过辊57。第二涂布模座56固定在底板10上，第二支撑辊51、第二涂布模块52、第三导动部55和第二过辊57分别安装于第二涂布模座56。第二过辊57为活性物质层涂布机构5的入口，其将自第一烘干机构6流出的集流体21引入活性物质层涂布机构5进行活性物质层的涂布；第二支撑辊51位于第二过辊57的下游，其与第二过辊57共同支撑集流体21。第二涂布模块52包括第二涂布模头521和第二狭缝喷嘴522，第二狭缝喷嘴522为设置在第二涂布模头521上的“一”字型凹槽。这种结构的喷嘴能够喷出厚度均匀的浆料。第二储存罐55固定于底板10或第二涂布模座56，其内装有待涂布的活性物质浆料，出口则与第二涂布模头521连通。第二压力泵54安装在第二储存罐55上，用于为第二储存罐55中的活性物质浆料提供进入第二涂布模头521所需的压力。第二狭缝喷嘴522对准第二支撑辊51上的集流体21而将活性物质浆料涂布在集流体21上形成活性物质层22，第三导动部55驱动第二涂布模块52靠近或远离第二支撑辊51，实现对活性物质层涂布厚度的控制。第二压力泵54、第三导动部55和第二过辊57分别与控制部4电连接，从而在控制部4的控制下对活性物质层涂布机构5的动作和各种工作参数进行控制和调节，如第二压力泵54的压力参数、活性物质层的涂布厚度、第二过辊57的速度等。
第二烘干机构7位于活性物质层涂布机构5的下游，其包括干燥箱71、第三过辊72和第二主驱动辊73。干燥箱71为固定在底板10上的三节干燥箱，其中：第一节干燥箱用于预热，温度为80～100℃；第二节干燥箱用于功能层24的收卷剥离，温度为100～150℃；第三节干燥箱用于活性物质浆料的完全干燥，温度为100～120℃。第三过辊72和第二主驱动辊73分别位于干燥箱71的入口和 出口位置，用于对集流体21的流动提供支撑，第二主驱动辊73还为集流体21提供前驱动力。
清除收集机构8位于第二烘干机构7的下游，其包括毛刷81、第四过辊82和真空抽吸箱83。毛刷81、第四过辊82和真空抽吸箱83分别与控制部4电连接。其中，毛刷81和第四过辊82位置相对且旋转方向相反，真空抽吸箱83的抽吸口对准毛刷81和第四过辊82相对的位置处。
收卷机构9包括收料辊91、第二支撑轴架92、第四导动部93、第二底座94、第二纠偏感应器95和第五过辊96。第二底座94固定在底板10上，第二支撑轴架92、第四导动部93和第二纠偏感应器95均安装于第二底座94，收料辊91可转动地架设在第二支撑轴架92上。第二纠偏感应器95对烘干后的极片2进行位置感应。第四导动部93通过带动第二支撑轴架92沿轴向移动，控制收料辊91在轴向方向的移动实现纠偏。第四导动部93和第二纠偏感应器95分别与控制部4电连接，第二纠偏感应器95将感应信号传送给控制部4，第四导动部93在控制部4的控制下，对收料辊91的收料进行纠偏。
请同时参阅图1和图6，使用本发明二次电池极片涂布装置进行二次电池极片涂布的方法包括以下步骤：
待涂布的集流体21(即空白集流体)从放卷机构1的放料辊14上放出，第一纠偏感应器15对集流体21的位置进行感应并将感应信号传送给控制部4，通过控制部4控制第一导动部12驱动放料辊14完成放料纠偏动作，集流体21从第一过辊16流出放卷机构1；
经纠偏后的集流体21在第一主驱动辊37的牵引下经过第一支撑辊31，在控制部4的设定控制下，第一压力泵34将第一储存罐33中的功能层浆料泵压供给第一涂布模头321，并经第一狭缝喷嘴322涂布在集流体21上的第一设定区域，形成功能层24；由于第一狭缝喷嘴322为两端高中间低的形状，所以形成的功能层24也为两边厚中间薄的“凹”字形结构；
集流体21随后经烘箱61流向活性物质层涂布机构5；此过程中，功能层浆料在30～90℃下被烘箱61、第一热过辊62和第二热过辊63加热而完全干燥；
经第一烘干机构6干燥后的集流体21经第二过辊57流向第二支撑辊51，在控制部4的设定控制下，第二压力泵54将第二储存罐55中的活性物质浆料泵压供给第二涂布模头521，并经第二狭缝喷嘴522均匀涂布在集流体21上的第二设定区域，形成活性物质层22，活性物质层22的厚度均匀且大于功能层24的最大厚度；此时，集流体21已基本制成了极片2；
完成活性物质浆料涂布后的极片2在第二主驱动辊73的牵引下，经第三过辊72进入干燥箱71：在第一节干燥箱(优选设定温度为90±5℃)中实现功能层24和活性物质层22的升温预热；在第二节干燥箱(优选设定温度为130±5℃)中实现功能层24的加热发泡，功能层24两侧厚中间薄的形状使其发泡后自两侧向中间卷曲而从集流体21剥离；在第三节干燥箱(优选设定温度为105±5℃)中实现活性物质层22的完全干燥；
经干燥后的极片2在收料辊91的牵引下进入清除收集机构8，由于毛刷81和第四过辊82的旋转方向相反，卷曲剥离的功能层24将受到毛刷81的刷擦而从极片2上去除，并由真空抽吸箱83抽吸收集，此时，极片2上即预留出了极耳焊接区23；
最后，极片2在收料辊91的牵引下收卷在收料辊91上，收卷过程中第二纠偏感应器95对极片2感应定位并通过控制部4控制第四导动部93驱动收料辊91完成收料纠偏动作，保证所收卷料整齐；
以同样方式对极片2的另一面进行涂布，即可获得图6所示的极片2。
通过以上描述可知，本发明二次电池极片涂布装置先通过功能层涂布机构3在集流体21上的极耳焊接区23涂布一层功能层24(如热敏型发泡浆料)，并利用第一烘干机构6烘干功能层24后，再在集流体21上涂布活性物质浆料，完成涂布后的极片2通过第二烘干机构7烘干活性物质层并将功能层24剥离，最 后再利用清除收集机构8去除并收集功能层24，从而实现了在涂布工序就在极片2的任意位置预留出极耳焊接区23。
可见，与现有技术相比，本发明二次电池极片涂布装置不仅减少了活性物质层22的浪费，降低了生产成本，而且可以省去极耳焊接区23的清洗工序，极大地提高了生产效率，更是具有结构简单易于量产化的优点。
易于理解的是，第一过辊16、第二过辊57、第三过辊72、第四过辊82、第五过辊96等所有过辊都只是为了对传输中的卷材(即集流体21或极片2)进行过渡支撑，因此其数量和位置都可以根据卷材的实际传输距离、所需支撑力度等情况进行适当调整。另外，用于卷材驱动的主驱动辊一般都是对辊，本发明的第一主驱动辊37和第二主驱动辊73也不例外，此处不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (20)

  1. 一种二次电池极片涂布装置，其特征在于：包括用于涂布功能层的功能层涂布机构(3)、用于烘干功能层的第一烘干机构(6)、用于涂布活性物质层的活性物质层涂布机构(5)、用于烘干活性物质层的第二烘干机构(7)和用于清除并收集功能层的清除收集机构(8)；所述功能层涂布机构(3)、第一烘干机构(6)、活性物质层涂布机构(5)、第二烘干机构(7)和清除收集机构(8)按顺序依次设置在集流体(21)的流动路径上。
  2. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述功能层涂布机构(3)包括设有第一涂布模头(321)和至少一个第一狭缝喷嘴(322)的第一涂布模块(32)；所述第一狭缝喷嘴(322)为设置在第一涂布模头(321)上的凹槽。
  3. 根据权利要求2所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第一狭缝喷嘴(322)的横截面为两端高中间低的结构，其能在集流体(21)上涂布得到两边厚中间薄的功能层(24)。
  4. 根据权利要求3所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第一狭缝喷嘴(322)的横截面呈哑铃形，在集流体(21)上涂布得到的功能层(24)呈“凹”字形。
  5. 根据权利要求2所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述功能层涂布机构(3)还包括第一支撑辊(31)和第一主驱动辊(37)，第一狭缝喷嘴(322)对准第一支撑辊(31)上的集流体(21)而将功能层浆料涂布在集流体(21)上形成功能层(24)；所述第一主驱动辊(37)位于第一支撑辊(31)的下游，其与涂布有功能层(24)的一侧集流体(21)相接触的辊面上开设有第一环形凹槽(371)，第一环形凹槽(371)的个数及位置与第一狭缝喷嘴(322)的个数和位置相对应。
  6. 根据权利要求5所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第一环形凹槽(371)的宽度为第一狭缝喷嘴(322)宽度的1.1～1.5倍。
  7. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第一烘干机构(6)位于功能层涂布机构(3)的下游，其包括烘箱(61)和设置在烘箱(61)内的热过辊(62、63)。
  8. 根据权利要求7所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述烘箱(61)的温度为30～90℃，热过辊(62、63)的温度与烘箱(61)的温度一致。
  9. 根据权利要求7所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述热过辊(62、63)包括设置在烘箱(61)入口处的第一热过辊(62)和设置在第一热过辊(62)下游的第二热过辊(63)；其中，第一热过辊(62)的辊面上开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的个数及位置与功能层涂布机构(3)的第一狭缝喷嘴(322)的个数和位置相对应。
  10. 根据权利要求9所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第二环形凹槽的宽度为第一狭缝喷嘴(322)宽度的1.1～1.5倍。
  11. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述活性物质层涂布机构(5)位于第一烘干机构(6)的下游，其包括设有第二涂布模头(521)和第二狭缝喷嘴(522)的第二涂布模块(52)；所述第二狭缝喷嘴(522)为设置在第二涂布模头(521)上的“一”字形凹槽，能够喷出厚度均匀的浆料。
  12. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述第二烘干机构(7)位于活性物质层涂布机构(5)的下游，其包括干燥箱(71)，干燥箱(71)分为三节。
  13. 根据权利要求12所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述干燥箱(71)的第一节干燥箱的温度为80～100℃，第二节干燥箱的温度为100～150℃，第三节干燥箱的温度为100～120℃。
  14. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述清除 收集机构(8)位于第二烘干机构(7)的下游，其包括毛刷(81)和过辊(82)，毛刷(81)和过辊(82)位置相对且旋转方向相反。
  15. 根据权利要求14所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述清除收集机构(8)还包括真空抽吸箱(83)，真空抽吸箱(83)的抽吸口对准毛刷(81)和过辊(82)相对的位置处。
  16. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述二次电池极片涂布装置还包括用于控制整套机构的控制部(4)，功能层涂布机构(3)、第一烘干机构(6)、活性物质层涂布机构(5)、第二烘干机构(7)和清除收集机构(8)分别与控制部(4)电连接。
  17. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述二次电池极片涂布装置还包括用于控制整套机构的控制部(4)和用于放卷集流体的放卷机构(1)，放卷机构(1)设在功能层涂布机构(3)的上游，其由控制部(4)控制。
  18. 根据权利要求1所述的二次电池极片涂布装置，其特征在于：所述二次电池极片涂布装置还包括用于控制整套机构的控制部(4)和用于收卷极片的收卷机构(9)，收卷机构(9)设在清除收集机构(8)的下游，其由控制部(4)控制。
  19. 一种二次电池极片涂布方法，其特征在于，使用权利要求1至18中任一项所述的二次电池极片涂布装置进行极片涂布，所述方法包括以下步骤：
    1)利用功能层涂布机构(3)在待涂布的集流体(21)上的第一设定区域涂布功能层浆料；
    2)利用第一烘干机构(6)烘干功能层浆料得到功能层(24)；
    3)利用活性物质层涂布机构(5)在集流体(21)上的第二设定区域涂布活性物质浆料；
    4)利用第二烘干机构(7)烘干活性物质浆料得到活性物质层(22)，此过 程中，功能层(24)受热发泡而收卷剥离；
    5)利用清除收集机构(8)去除卷曲剥离的功能层(24)，得到单面涂布、且活性物质层(22)中预留出了极耳焊接区(23)的极片(2)。
  20. 根据权利要求19所述的二次电池极片涂布方法，其特征在于：完成所述步骤5)后，通过重复步骤1)～5)的操作对集流体(21)的另一面进行涂布，即可得到两面均预留出了极耳焊接区(23)的极片(2)。
PCT/CN2015/084153 2015-07-15 2015-07-15 二次电池极片涂布装置及涂布方法 WO2017008290A1 (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2015/084153 WO2017008290A1 (zh) 2015-07-15 2015-07-15 二次电池极片涂布装置及涂布方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2015/084153 WO2017008290A1 (zh) 2015-07-15 2015-07-15 二次电池极片涂布装置及涂布方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017008290A1 true WO2017008290A1 (zh) 2017-01-19

Family

ID=57756731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2015/084153 WO2017008290A1 (zh) 2015-07-15 2015-07-15 二次电池极片涂布装置及涂布方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017008290A1 (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784604A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种在电池极片表面合成复合层的设备
CN109248834A (zh) * 2018-11-27 2019-01-22 深圳智合新科技有限公司 连续式极片产线
CN110112361A (zh) * 2019-05-28 2019-08-09 力神电池（苏州）有限公司 一种可消除锂电池极片边缘厚边的生产系统
CN110556508A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片加工设备
CN113517421A (zh) * 2021-07-12 2021-10-19 四川无量智慧道桥科技有限公司 一种锂电池极片模具成型压铸系统及压铸工艺
CN113843106A (zh) * 2021-08-27 2021-12-28 深圳市荣利伟业科技有限公司 电池极片涂布系统
CN114220943A (zh) * 2021-12-20 2022-03-22 远景动力技术(江苏)有限公司 一种三明治结构极片及其生产系统装置
CN114871046A (zh) * 2022-05-09 2022-08-09 南通宇华新材料科技有限公司 一种温度阈值可控的涂碳箔用烘烤装置及其温度控制方法
CN115193642A (zh) * 2021-04-14 2022-10-18 江苏时代新能源科技有限公司 涂布单元、涂布装置、涂布系统以及涂布方法
CN117583204A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 河南易成阳光新能源有限公司 一种超低温电池的制备装置及制备方法
CN118106188A (zh) * 2024-04-03 2024-05-31 深圳欣界能源科技有限公司 电池极片涂布装置和电池极片涂布方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616152A (en) * 1996-04-10 1997-04-01 Valence Technology, Inc. Method of preparing electrodes
US20070266554A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Bruce Gregg C Electrochemical cell with moderate-rate discharging capability and method of production
CN101728520A (zh) * 2009-12-15 2010-06-09 深圳市倍特力电池有限公司 一种镍电池制作方法
CN201741741U (zh) * 2010-06-30 2011-02-09 濮阳市星驰电源制造有限公司 发泡镍自动连续拉浆设备
CN203936519U (zh) * 2014-05-30 2014-11-12 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池极片涂层清洗装置
CN204303930U (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 宁德新能源科技有限公司 极片功能层的粘贴机构
CN104659340A (zh) * 2015-02-16 2015-05-27 徐象华 一种镍基高能电池极板生产工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616152A (en) * 1996-04-10 1997-04-01 Valence Technology, Inc. Method of preparing electrodes
US20070266554A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Bruce Gregg C Electrochemical cell with moderate-rate discharging capability and method of production
CN101728520A (zh) * 2009-12-15 2010-06-09 深圳市倍特力电池有限公司 一种镍电池制作方法
CN201741741U (zh) * 2010-06-30 2011-02-09 濮阳市星驰电源制造有限公司 发泡镍自动连续拉浆设备
CN203936519U (zh) * 2014-05-30 2014-11-12 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池极片涂层清洗装置
CN204303930U (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 宁德新能源科技有限公司 极片功能层的粘贴机构
CN104659340A (zh) * 2015-02-16 2015-05-27 徐象华 一种镍基高能电池极板生产工艺

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784604A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种在电池极片表面合成复合层的设备
CN106784604B (zh) * 2017-01-23 2023-08-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种在电池极片表面合成复合层的设备
CN110556508A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片加工设备
CN109248834A (zh) * 2018-11-27 2019-01-22 深圳智合新科技有限公司 连续式极片产线
CN110112361A (zh) * 2019-05-28 2019-08-09 力神电池（苏州）有限公司 一种可消除锂电池极片边缘厚边的生产系统
CN110112361B (zh) * 2019-05-28 2024-04-02 力神电池（苏州）有限公司 一种可消除锂电池极片边缘厚边的生产系统
CN115193642A (zh) * 2021-04-14 2022-10-18 江苏时代新能源科技有限公司 涂布单元、涂布装置、涂布系统以及涂布方法
CN113517421A (zh) * 2021-07-12 2021-10-19 四川无量智慧道桥科技有限公司 一种锂电池极片模具成型压铸系统及压铸工艺
CN113843106A (zh) * 2021-08-27 2021-12-28 深圳市荣利伟业科技有限公司 电池极片涂布系统
CN114220943A (zh) * 2021-12-20 2022-03-22 远景动力技术(江苏)有限公司 一种三明治结构极片及其生产系统装置
CN114220943B (zh) * 2021-12-20 2024-03-29 远景动力技术(江苏)有限公司 一种三明治结构极片及其生产系统装置
CN114871046A (zh) * 2022-05-09 2022-08-09 南通宇华新材料科技有限公司 一种温度阈值可控的涂碳箔用烘烤装置及其温度控制方法
CN114871046B (zh) * 2022-05-09 2024-04-26 南通宇华新材料科技有限公司 一种温度阈值可控的涂碳箔用烘烤装置及其温度控制方法
CN117583204A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 河南易成阳光新能源有限公司 一种超低温电池的制备装置及制备方法
CN117583204B (zh) * 2024-01-19 2024-04-30 河南易成阳光新能源有限公司 一种超低温电池的制备装置及制备方法
CN118106188A (zh) * 2024-04-03 2024-05-31 深圳欣界能源科技有限公司 电池极片涂布装置和电池极片涂布方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017008290A1 (zh) 二次电池极片涂布装置及涂布方法
CN108199005B (zh) 一种电池极片的碾压方法及设备
JP3953911B2 (ja) 塗膜シートの製造方法
KR100814541B1 (ko) 이차전지 제조방법 및 이차전지 제조장치
KR101467640B1 (ko) 전극 건조 방법 및 전극 건조 장치
KR101220605B1 (ko) 전지용 전극의 제조 방법 및 그것에 사용하는 도포 시공 다이
JP4801233B1 (ja) リチウムイオン電池用電極塗膜の乾燥方法
WO2005081336A1 (ja) リチウムイオン二次電池の製造法
JP6036324B2 (ja) 蓄電装置の製造装置および製造方法
CN112768630B (zh) 一种磷酸铁锂电池的电芯生产装置及方法
JP4571841B2 (ja) 電極板の製造方法
CN207204501U (zh) 一种用于涂布机的挤压匀胶装置
JP5725580B2 (ja) 電極合材の塗工方法
CN204866381U (zh) 二次电池极片涂布装置
WO2023029641A1 (zh) 压辊装置及补锂设备
JP3851195B2 (ja) 電池用電極製造用乾燥装置及び電池用電極の製造方法
TWI520785B (zh) 間歇式塗覆裝置及塗膜形成系統
JP5448156B2 (ja) 電極合材塗工機および電極合剤の塗工方法
JP2014179170A (ja) リチウムイオン二次電池の製造装置および製造方法
CN107634178A (zh) 用于金属箔表面处理的高压放电处理装置
KR20130044160A (ko) 전극, 전극 제조 장치 및 전극 제조 방법
CN207217662U (zh) 用于金属箔表面处理的高压放电处理装置
CN112038582B (zh) 补锂装置及补锂方法
JP5589591B2 (ja) 塗工装置及び電極箔の製造方法
CN208373458U (zh) 一种极片自动涂胶设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15898018

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15898018

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1