涂布机及多层涂布方法技术

本发明专利技术涉及一种涂布机及多层涂布方法，涂布机包括：基底层涂布机构，用于通过第一涂覆方法对未涂布的电池极片(1)进行基底层涂布；和多层涂布机构，设于所述基底层涂布机构的下游，用于对完成基底层涂布的电池极片(1)的涂层侧进行一层以上的涂布。本发明专利技术通过在实现对未涂布的电池极片的基底层涂布功能的基底层涂布机构的下游设置多层涂布机构，来对完成基底层涂布的电池极片进行一层以上的涂布，进而实现电池极片涂层的多层涂布，有效地提高电池极片的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池制造领域，尤其涉及一种涂布机及多层涂布方法。
技术介绍
由于锂离子电池具有高电压、高能量密度、高安全性、低自放电率、宽使用温度范围、长循环寿命、无记忆效应、可大电流充放电以及环境友好等优点，在新能源领域得到世界各国高校、研究单位和企业的深入和广泛的研究，并取到了很大的发展和广泛的应用。以锂离子电池作为驱动的新能源汽车，无环境污染，能源利用率高(比燃油汽车高70％)。目前，锂离子电池是新能源汽车采用的主要动力驱动源。用于电动汽车的动力电池，除具有优良的倍率性能和较高的容量性能之外，还需具备有高的一致性、高的稳定性和长的循环性。2015年，电动汽车获得进一步发展，前7个月累计销售8.96万辆，同比去年提升2.6倍。锂离子电池在电动汽车的市场份额，将从2014年的14％提升到2015年的37.5％。可见，电动汽车市场容量大，对锂离子电池的需求大，制备出高质量的锂离子电池变得尤为重要。锂离子电池的另一个应用在3C领域，包括手机、个人电脑和消费类电子产品。2014年，这块应用领域所占的锂离子电池市场份额高达81％。这类产品对锂离子电池的性能需求主要是高能量密度上。然而，高能量密度的锂离子电池，一般存在安全性较差、稳定性较低和寿命较短的缺陷。储能市场，是锂离子电池新兴的市场。在国家对风光储能、分布式储能、智能微网、家电储能、通讯储能和储能电站的发展给以政策大力支持下，并且储能领域的发展符合新能源的发展需求，储能市场得到广泛关注和快步发展。储能领域在国际上掀开了一场研究、开发和应用的热潮。到2020年国内储能市场将达2000亿。目前，锂离子电池在储能领域的应用上，比传统的铅酸电池在能量密度、长寿命方面具有优势。然而，目前储能领域对锂离子电池产品的寿命提出了更高的要求。未来无论是新能源汽车、电动车还是风能、太阳能光伏发电等，其大规模推广和商业化应用，除政策等宏观环境外，前提和关键在于高效、绿色的储能技术和产品。新能源、智能电网、电动汽车，这未来三大新兴产业的发展瓶颈都指向了同一项技术——储能技术。锂离子电池性能的提升，与材料本身的性质特点、电池内部结构特点和制备工艺均有关。目前，在材料上获得了大量的研究。在高能量密度上，正极已有高电压的钴酸锂高能量密度产品应用，负极已开发出含高能量密度的硅材料的复合石墨材料。在稳定性和安全性方面，陶瓷隔膜是一个具有代表性的贡献领域。在制备工艺上，电池的相关设备获得了不断的进步，在精度、自动化和产量上均有大幅度的提升。然而，这种工艺的进步，并没有考虑对电池内部结构进行优化，在电池的制造工艺上，并没有出现显著的改变。例如，涂布工序，是锂离子电池制备的一个关键性工序，技术含量高。目前涂布所采用的涂布机，已从传统的刮刀转移涂布发展到目前可实现更高精度、更高速率的挤压涂布。为了提高生产效率，双面涂布也被开发出来。但是，涂布的结果均是单层涂布。根据专利技术人的分析，如果实现双层或多层的涂层则能够极大地提高电池性能，但是目前国内外尚未出现能够实现双层或多层涂布的锂离子电池用涂布设备来进行双层或多层的涂布。。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种涂布机及多层涂布方法，能够实现电池极片涂层的多层涂布。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种涂布机，包括：基底层涂布机构，用于通过第一涂覆方法对未涂布的电池极片进行基底层涂布；和多层涂布机构，设于所述基底层涂布机构的下游，用于对完成基底层涂布的电池极片的涂层侧进行一层以上的涂布。进一步的，所述第一涂覆方法为刮刀转移涂布方法、挤压涂布方法、凹版印刷涂布方法或浸涂方法。进一步的，所述多层涂布机构包括至少一个涂布模块，所述涂布模块采用第二涂覆方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布。进一步的，至少一个所述涂布模块包括喷涂模块，对应的第二涂覆方法为喷涂方法，用于通过喷涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布。进一步的，所述喷涂模块具有喷头，并采用间隙喷涂模式，用于根据感应器对电池极片上各区域的感应对运动的电池极片进行间断喷涂，以便通过所述喷头对需要喷涂的区域进行喷涂，并在不需要喷涂的区域停止所述喷头喷涂。进一步的，所述喷涂模块包括喷头、阻挡结构和驱动部件，所述喷头采用连续喷涂模式，用于对运动的电池极片进行连续喷涂，所述阻挡结构在所述驱动部件的驱动下随运动的电池极片在所述喷头和运动的电池极片之间同步移动，以便在所述喷头进行连续喷涂时，对运动的电池极片上不需要喷涂的区域进行遮挡。进一步的，所述不需要喷涂的区域为极耳焊接区，所述需要喷涂的区域包括所述极耳焊接区之外的已涂布的区域和空白区域。进一步的，所述阻挡结构包括挡板，所述挡板的形状和面积与所述电池极片上不需要喷涂的区域相匹配。进一步的，在所述基底层涂布机构与所述多层涂布机构之间，以及所述多层涂布机构中每个所述涂布模块的下游均设置有烘烤单元，用于对涂层进行烘烤，以消除涂层的流动性。进一步的，至少一个所述涂布模块包括喷涂模块，对应的第二涂覆方法为喷涂方法，用于通过喷涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布；如果所述喷涂模块的涂布浆料的溶剂与上一涂布工序对应的所述基底层涂布机构或所述多层涂布机构中某一所述涂布模块的涂布浆料的溶剂相同或属于同一种类时，则在所述喷涂模块和所述基底层涂布机构或某一所述涂布模块之间的烘烤单元不对电池极片进行涂层烘烤。进一步的，至少一个所述涂布模块包括：刮刀转移涂布模块，对应的第二涂覆方法为刮刀转移涂布方法，用于通过刮刀转移涂布方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布；挤压涂布模块，对应的第二涂覆方法为挤压涂布方法，用于通过挤压涂布方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布；凹版印刷涂布模块，对应的第二涂覆方法为凹版印刷涂布方法，用于通过凹版印刷涂布方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布；和/或浸涂模块，对应的第二涂覆方法为浸涂方法，用于通过浸涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布。进一步的，所述喷涂模块的喷涂速率为0.1～8L/min，和/或喷涂浆料的固含量在0.5～30％，和/或喷涂的厚度为0.5～100μm。进一步的，所述刮刀转移涂布模块、挤压涂布模块、凹版印刷涂布模块和/或浸涂模块的涂布厚度为1～300μm。进一步的，所述基底层涂布机构和所述多层涂布机构所实现的靠内侧的涂层的能量密度不低于靠外侧的涂层，和/或靠内侧的涂层的安全性和稳定性不高于靠外侧的涂层。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于前述的涂布机的多层涂布方法，包括：基底层涂布机构通过第一涂覆方法对未涂布的电池极片进行基底层涂布；多层涂布机构对完成基底层涂布的电池极片的涂层侧进行一层以上的涂布。进一步的，所述多层涂布机构包括至少一个涂布模块，至少一个所述涂布模块包括喷涂模块；所述多层涂布机构对完成基底层涂布的电池极片的涂层侧进行一层以上的涂布的操作包括：所述喷涂模块通过喷涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片的涂层侧进行涂布。进一步的，所述多层涂布机构包括至少一个涂布模块，在所述基底层涂布机构与所述多层涂布机构之间，以及所述多层涂布机构中每个所述涂布模块的下游均设置有烘烤单元；所述多层涂布方法还包括：在形成涂层后，通过所述烘烤单元对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂布机，其特征在于，包括：基底层涂布机构，用于通过第一涂覆方法对未涂布的电池极片(1)进行基底层涂布；和多层涂布机构，设于所述基底层涂布机构的下游，用于对完成基底层涂布的电池极片(1)的涂层侧进行一层以上的涂布。

【技术特征摘要】
1.一种涂布机，其特征在于，包括：基底层涂布机构，用于通过第一涂覆方法对未涂布的电池极片(1)进行基底层涂布；和多层涂布机构，设于所述基底层涂布机构的下游，用于对完成基底层涂布的电池极片(1)的涂层侧进行一层以上的涂布。2.根据权利要求1所述的涂布机，其特征在于，所述第一涂覆方法为刮刀转移涂布方法、挤压涂布方法、凹版印刷涂布方法或浸涂方法。3.根据权利要求1所述的涂布机，其特征在于，所述多层涂布机构包括至少一个涂布模块，所述涂布模块采用第二涂覆方法对经过上一涂布工序后的电池极片(1)的涂层侧进行涂布。4.根据权利要求3所述的涂布机，其特征在于，至少一个所述涂布模块包括喷涂模块，对应的第二涂覆方法为喷涂方法，用于通过喷涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片(1)的涂层侧进行涂布。5.根据权利要求4所述的涂布机，其特征在于，所述喷涂模块具有喷头(2)，并采用间隙喷涂模式，用于根据感应器对电池极片(1)上各区域的感应对运动的电池极片(1)进行间断喷涂，以便通过所述喷头(2)对需要喷涂的区域进行喷涂，并在不需要喷涂的区域停止所述喷头(2)喷涂。6.根据权利要求4所述的涂布机，其特征在于，所述喷涂模块包括喷头(2)、阻挡结构和驱动部件，所述喷头(2)采用连续喷涂模式，用于对运动的电池极片(1)进行连续喷涂，所述阻挡结构在所述驱动部件的驱动下随运动的电池极片(1)在所述喷头(2)和运动的电池极片(1)之间同步移动，以便在所述喷头(2)进行连续喷涂时，对运动的电池极片(1)上不需要喷涂的区域进行遮挡。7.根据权利要求5或6所述的涂布机，其特征在于，所述不需要喷涂的区域为极耳焊接区(1.2)，所述需要喷涂的区域包括所述极耳焊接区(1.2)之外的已涂布的区域(1.1)和空白区域(1.3)。8.根据权利要求6所述的涂布机，其特征在于，所述阻挡结构包括挡板(3)，所述挡板(3)的形状和面积与所述电池极片(1)上不需要喷涂的区域相匹配。9.根据权利要求3所述的涂布机，其特征在于，在所述基底层涂布机构与所述多层涂布机构之间，以及所述多层涂布机构中每个所述涂布模块的下游均设置有烘烤单元(6)，用于对涂层进行烘烤，以消除涂层的流动性。10.根据权利要求9所述的涂布机，其特征在于，至少一个所述涂布模块包括喷涂模块，对应的第二涂覆方法为喷涂方法，用于通过喷涂方法对经过上一涂布工序后的电池极片(1)的涂层侧进行涂布；如果所述喷涂模块的涂布浆料的溶剂与上一涂布工序对应的所述基底层涂布机构或所述多层涂布机构中某一所述涂布模块的涂布浆料的溶剂相同或属于同一种类时，则在所述喷涂模块和所述基底层涂布机构或某一所述涂布模块之间的烘烤单元(6)不对电池极片(1)进行涂层烘烤。11.根据权利要求3所述的涂布机，其特征在于，至少一个所述涂布模块包括：刮刀转移涂布模块(7，7’)，对应的第二涂覆方法为刮刀转移涂布方法，用于通过刮刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟宽，林炳辉，李乾乾，段科，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44