[實(shí)用新型]鋰離子電池極片的表面處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320088742.5
• 申請(qǐng)日: 2013-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203218376U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃輝;呂煥祥;張立軍;毛秦鐘;甘永平;陶新永;范明峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江吉能電池科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/139
• 分類號(hào): H01M4/139
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池極片的表面處理裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種新型高能二次化學(xué)電池，與其它的二次電池相比，具有電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染公害、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電小、工作溫度范圍高等突出優(yōu)點(diǎn)，是一類具有廣闊發(fā)展前途的綠色化學(xué)電源。尤其是近年來(lái)全球范圍內(nèi)的資源和環(huán)保問(wèn)題，導(dǎo)致有色金屬和稀土價(jià)格高企不下，給鎳氫電池、鉛酸電池等常規(guī)二次電池造成嚴(yán)重的成本壓力和環(huán)保壓力，鋰離子電池在大多數(shù)領(lǐng)域尤其是民用領(lǐng)域取代其它二次電池取得了人們的一致認(rèn)同，今后將是大勢(shì)所趨。

與常規(guī)鉛酸和鎳氫電池不同，由于鋰的高度活潑性，無(wú)法采用水作為電解質(zhì)溶液，因此，只能采用非水溶劑作為電解質(zhì)溶液，給鋰離子電池的應(yīng)用和制造工藝帶來(lái)了不同的影響。鋰離子電池?zé)o法采用水溶液電介質(zhì)，缺乏鉛酸和鎳氫等二次電池具有的過(guò)充自保護(hù)機(jī)制，電池充放電過(guò)程中存在安全問(wèn)題，需要采用外電子線路進(jìn)行充電和放電保護(hù)，而有機(jī)溶劑的電導(dǎo)率遠(yuǎn)低于水溶液體系，使得鋰離子電池必須采用薄極片和薄隔膜。由于鋰離子電池中的隔膜厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鉛酸或鎳氫電池，因此，在電池制造過(guò)程中產(chǎn)生的浮粉對(duì)電池自放電、微短路的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他電池體系，尤其是對(duì)電池制造的合格率和安全性的影響更大。

目前常規(guī)的鋰離子電池制造工藝流程大同小異，電極極片成型分切后，直接進(jìn)入制片和卷繞工序。現(xiàn)有的鋰離子電池極片制備包括：1）極片涂布分切工序，依次為極片涂布、極片輥壓、極片分切、極片收卷；2）制片封裝工序，依次為制片、卷繞、入殼、點(diǎn)底、封口。由于鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程中工藝步驟多，極片經(jīng)過(guò)多道轉(zhuǎn)移步驟，雖然經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的浮粉控制措施，但是極片表面仍容易產(chǎn)生數(shù)量不等的浮粉，造成電池自放電大、微短路多、產(chǎn)品合格率低等缺陷，嚴(yán)重影響電池的循環(huán)壽命和安全性能。

公開(kāi)號(hào)為CN101210165A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種鋰離子電池正極片水性涂布粘結(jié)劑，由以下重量百分比原料配制而成：60%～85%的主粘結(jié)劑、10%～20%的增稠劑、2%～10%的輔助粘結(jié)劑以及3%～10%的附著力增進(jìn)表面活性劑，主粘結(jié)劑為明膠、魚膠、魚漂膠中的至少一種，增稠劑為水性高分子化合物或幾種水性高分子化合物的混合物，輔助粘結(jié)劑為乙丙三元膠膠乳、丙烯腈-丁二烯橡膠膠乳、丁苯橡膠膠乳中的至少一種，附著力增進(jìn)表面活性劑為α-長(zhǎng)鏈烷基酚多縮乙二醇醚、平平加、水溶性氨基聚硅氧烷或水溶性鈦酸酯偶聯(lián)劑。該技術(shù)方案通過(guò)對(duì)粘結(jié)劑的改進(jìn)，提高粘結(jié)力，滿足活性物質(zhì)的涂布要求，但是在規(guī)模化生產(chǎn)中，仍會(huì)有較多的浮粉，并且，電池充放電過(guò)程中存在安全問(wèn)題，仍需要采用外電子線路進(jìn)行充電和放電保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池極片的表面處理裝置，能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池極片的表面處理。

一種鋰離子電池極片的表面處理裝置，包括依次設(shè)置的放卷輪、極片浸泡料槽、刮膠刀、烘道、對(duì)輥機(jī)以及收帶輪，極片通過(guò)若干個(gè)導(dǎo)帶輪從放卷輪依次經(jīng)過(guò)極片浸泡料槽、刮膠刀、烘道、對(duì)輥機(jī)至收帶輪。

對(duì)應(yīng)于極片表面處理工序，將極片（鋰離子電池極片，簡(jiǎn)稱極片）置于水溶性高分子處理液中浸泡是在極片浸泡料槽中實(shí)現(xiàn)的，干燥是在烘道中實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型鋰離子電池極片的表面處理裝置中，將極片表面處理工序分解為極片放卷、浸泡、刮膠、烘干、輥壓、收卷工序，上述分解的工序依賴于本實(shí)用新型鋰離子電池極片的表面處理裝置中的放卷輪、極片浸泡料槽、刮膠刀、烘道、對(duì)輥機(jī)以及收帶輪實(shí)現(xiàn)，能自動(dòng)高效地完成極片的表面處理，從而便于工業(yè)化連續(xù)化生產(chǎn)。

經(jīng)過(guò)極片涂布分切工序后，一般將經(jīng)涂布分切后的極片卷成筒狀，以便后續(xù)工序處理。

放卷輪用于放置經(jīng)涂布分切后卷成筒狀的極片，用于極片放卷；收帶輪與卷成筒狀的極片的一端連接，用于極片收卷。在放卷輪和收帶輪之間合理地布置極片浸泡料槽、刮膠刀、烘道、對(duì)輥機(jī)，并通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)帶輪對(duì)極片導(dǎo)向，完成極片放卷、浸泡、刮膠、烘干、輥壓、收卷工序。

作為優(yōu)選，所述若干個(gè)導(dǎo)帶輪包括依次平行設(shè)置的第一導(dǎo)帶輪、第二導(dǎo)帶輪、第三導(dǎo)帶輪、第四導(dǎo)帶輪、第五導(dǎo)帶輪和第六導(dǎo)帶輪。

在所述第一導(dǎo)帶輪和第二導(dǎo)帶輪之間設(shè)有兩個(gè)糾偏導(dǎo)輪，兩個(gè)糾偏導(dǎo)輪之間為極片通過(guò)的空間，從而對(duì)極片起到壓平、糾偏的作用。進(jìn)一步優(yōu)選，在所述兩個(gè)糾偏導(dǎo)輪之間設(shè)有環(huán)形導(dǎo)向槽，該環(huán)形導(dǎo)向槽的寬度與極片寬度大小相適應(yīng)，從而能夠更好地起到糾偏、導(dǎo)向作用。

所述極片浸泡料槽設(shè)置在第二導(dǎo)帶輪和第三導(dǎo)帶輪之間，在極片浸泡料槽內(nèi)設(shè)置有浸泡導(dǎo)帶輪，使得極片通過(guò)極片浸泡料槽，實(shí)現(xiàn)極片在水溶性高分子處理液中浸泡。