[發(fā)明專利]電池極片的加工裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911274619.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN110828773A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范佳臻;吳月;田秀君;李敏;陳淑青;唐元鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南新敏雅新能源科技有限公司;凌帕新能源科技(上海)有限公司;四川新敏雅電池科技有限公司;山西科諾思新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 北京市一法律師事務(wù)所 11654
• 代理人: 劉榮娟

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池極片的加工裝置和方法，所述電池極片的加工裝置包括：用于對(duì)電池極片進(jìn)行涂布和烘烤的涂布機(jī)構(gòu)和用于對(duì)涂布和烘烤后的電池極片進(jìn)行輥壓的碾壓機(jī)構(gòu)；其中，所述碾壓機(jī)構(gòu)安裝在密封箱內(nèi)，所述密封箱與所述涂布機(jī)構(gòu)通過擋板相隔，所述擋板由導(dǎo)熱材料制成；所述擋板在所述密封箱與所述涂布機(jī)構(gòu)之間具有縫隙，以使所述電池極片從所述涂布機(jī)構(gòu)穿過所述擋板進(jìn)入所述密封箱。本申請(qǐng)將涂布工序與輥壓工序連成一體，利用涂布時(shí)釋放出的熱量完成熱壓工作，降低電芯生產(chǎn)成本，簡(jiǎn)化熱壓操作復(fù)雜性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及鋰離子電池制造領(lǐng)域，特別涉及鋰離子電池電芯的極片的加工裝置和方法。

背景技術(shù)

在鋰離子電池的生產(chǎn)過程中，電池極片在經(jīng)過涂布、烘烤后，由于活物質(zhì)比較松散，導(dǎo)致與集流體的剝離強(qiáng)度很低，需要對(duì)其進(jìn)行輥壓，以增強(qiáng)活物質(zhì)與集流體之間的粘接強(qiáng)度。另外極片的壓實(shí)密度對(duì)電池的電化學(xué)性能具有重要影響，在一定范圍內(nèi)，隨著壓實(shí)密度增加，活性物質(zhì)粒子間距減小，粒子間接觸面積增大，離子導(dǎo)電的通路和橋梁增多，從而降低電池內(nèi)部電阻，而且極片輥壓可以壓縮電芯體積，提高電芯能量密度。生產(chǎn)中輥壓分為冷壓和熱壓兩種，熱壓與冷壓相比具有如下優(yōu)勢(shì)：1.極片輥壓后殘余彈性變形量小，反應(yīng)在極片上為厚度反彈減小；2.去除極片里的水分；3.增加活性物質(zhì)與流體之間的粘合力。

目前國(guó)外已廣泛采用熱軋(壓)的方式進(jìn)行極片軋制，而國(guó)內(nèi)還是多采用冷軋的方式，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用及一些專利中采用熱壓方法一般為在輥壓工序中對(duì)輥單獨(dú)加熱或?qū)O片進(jìn)行加熱，來達(dá)到熱壓目的。但此方法需單獨(dú)增加熱源，增加電池制作成本也不利于人工現(xiàn)場(chǎng)操作。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題是電池極片的熱壓方式需對(duì)輥單獨(dú)加熱或?qū)O片進(jìn)行加熱而增加制作成本和復(fù)雜性。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)公開了一種電池極片的加工裝置，包括：用于對(duì)電池極片進(jìn)行涂布和烘烤的涂布機(jī)構(gòu)和用于對(duì)涂布和烘烤后的電池極片進(jìn)行輥壓的碾壓機(jī)構(gòu)；其中，所述碾壓機(jī)構(gòu)安裝在密封箱內(nèi)，所述密封箱與所述涂布機(jī)構(gòu)通過擋板相隔，所述擋板由導(dǎo)熱材料制成；所述擋板在所述密封箱與所述涂布機(jī)構(gòu)之間具有縫隙，以使所述電池極片從所述涂布機(jī)構(gòu)穿過所述擋板進(jìn)入所述密封箱。

可選的，所述縫隙的高度為20mm～100mm。

可選的，所述碾壓機(jī)構(gòu)包括平滑輥和壓花輥，其中，所述平滑輥與所述擋板的距離小于所述壓花輥與所述擋板的距離。

可選的，所述平滑輥與所述擋板的距離為0.2m～4m。

可選的，所述壓花輥的印花深度小于或等于2mm。

可選的，所述壓花輥的印花為相互平行的條紋，所述條紋的間距小于或等于1mm。

可選的，所述電池極片的加工裝置還包括設(shè)于所述密封箱外的控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述碾壓機(jī)構(gòu)，以調(diào)整所述電池極片的壓實(shí)密度。

可選的，所述電池極片的加工裝置還包括設(shè)于所述密封箱外的面密度測(cè)量機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量輥壓后的電池極片的面密度并反饋于所述涂布機(jī)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)公開了一種適用于上述加工裝置的電池極片的加工方法，包括：傳送機(jī)構(gòu)將電池極片傳送至所述涂布機(jī)構(gòu)；所述涂布機(jī)構(gòu)對(duì)所述電池極片進(jìn)行涂布和烘烤；所述傳送機(jī)構(gòu)將涂布和烘烤后的電池極片從所述涂布機(jī)構(gòu)經(jīng)所述縫隙傳送至所述碾壓機(jī)構(gòu)；所述碾壓機(jī)構(gòu)對(duì)所述涂布和烘烤后的電池極片進(jìn)行輥壓。

可選的，所述涂布機(jī)構(gòu)為涂布烘箱，所述加工方法還包括：設(shè)置所述涂布烘箱內(nèi)的溫度以所述傳送機(jī)構(gòu)傳送所述電池極片的方向由低到高，再由高到低。

可選的，所述涂布烘箱內(nèi)的溫度為60℃～150℃，靠近所述擋板的烘箱部分的溫度為80℃～100℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)技術(shù)方案至少具有如下有益效果：