储能电极的双面多辊涂布生产方法技术

本发明专利技术公开了一种储能电极的双面多辊涂布生产方法，包括：包括涂布工序，利用两个多辊涂布单元分别将电极材料涂布到带材的两侧侧面上；所述涂布工序中，调节属于同一个多辊涂布单元的进料辊与转移辊之间的辊缝宽度至设定范围，并在该进料辊与转移辊之间经搅拌分散处理后的电极材料；驱动该进料辊和转移辊按照设定转速转动，使电极材料均匀粘附在对应的转移辊上；将粘附在转移辊上的电极材料均匀转移至对应的涂布辊上，并使粘附在涂布辊上的单位面积的电极材料的质量达到设定范围；将粘附在涂布辊上的电极材料涂布在从两根所述涂布辊之间穿过的带材上，得到在带材的两侧侧面上分别复合有电极材料层的电极带材。别复合有电极材料层的电极带材。别复合有电极材料层的电极带材。

【技术实现步骤摘要】
储能电极的双面多辊涂布生产方法


[0001]本专利技术涉及一种储能电极的生产方法，具体的为一种储能电极的双面多辊涂布生产方法。

技术介绍

[0002]锂电池内部一般由正极材料及其集流体、负极材料及其集流体、电解液、隔膜、外壳等部分组成。其中正极材料含量和负极材料含量按一定比例配对，共同决定电池的容量，而其它组成部分只起到构成电池体系的作用，本身并不提供容量。在锂电池各组份都已经确定的前提下，要提高其能量密度，唯一途径就是提高正极材料和负极材料在电池中的比例，则分别提高正、负极材料在其集流体上单位面积的敷料量，也就是正、负极片的涂布面密度。
[0003]然而，由于多种因素，能够参与电化学反应的负极材料是有限的，也即当正、负极材料在其集流体上单位面积的敷料量超过一定的临界值后，也达不到明显的增大电池容量的目的，反而会增加电池的重量并降低电池的能量密度。
[0004]现有的一些储能电极生产工艺生产得到的电极材料的厚度较厚，也即单位面积的敷料量过多，如公开号为CN106129334A的中国专利申请公开了一种锂离子电池正极挤压涂布方法，包括以下步骤：
[0005](1)按质量比磷酸铁锂：PVDF：超导炭黑：导电石墨＝(92.5-95):(2.5-3.5):(0.5-1):(1.5-3.5)准备正极浆料，加入溶剂调节正极浆料固含量为46-56％，粘度为4000-13000mPa
·
s，将正极浆料通过刮刀过滤器过滤后存贮于密封罐中备用；
[0006](2)将正极浆料采用挤压涂布机均匀涂布于集流体的正面，涂布模头与背辊间隙为150-250μm，烘干，测试面密度，控制目标单面涂布面密度为165-170g/m2；
[0007](3)将正面已涂布集流体换卷进行第二次单面涂布，即将正极浆料均匀涂布在集流体的反面，烘干，测试面密度，控制正极极片目标总体涂布面密度为331-339g/m2；
[0008](4)控制涂布走速不大于20m/min，涂布张力130-140N，控制烘箱的温度53-127℃，风机频率20-31HZ，纠偏设置为自动纠偏形式，将涂布后的正极极片过烘箱；
[0009](5)将过烘箱后的正极极片通过传动设备进行收卷，收卷时不定期使用无水乙醇或N-甲基吡咯烷酮溶液擦拭传输辊轴。
[0010]该锂离子电池正极挤压涂布方法采用挤压的方式将正极材料涂布到集流体上，虽然能够满足储能正极的生产要求，但是挤压工艺很难控制正极材料的涂布厚度，也即导致涂布在集流体上的单位面积的正极材料敷料量过多，超过了与负极材料对应所需的量，不仅浪费材料，而且增加了电池的重量，并降低了电池的能量密度。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种储能电极的双面多辊涂布生产方法，可在带材两侧同时涂布电极材料，并可精确控制电极材料的涂布厚度，且电极材料与带材之间
的结合力更好，涂布质量更加稳定。
[0012]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0013]一种储能电极的双面多辊涂布生产方法，包括：
[0014]包括涂布工序，利用两个多辊涂布单元分别将电极材料涂布到带材的两侧侧面上；
[0015]所述涂布工序中，调节属于同一个多辊涂布单元的进料辊与转移辊之间的辊缝宽度至设定范围，并在该进料辊与转移辊之间经搅拌分散处理后的电极材料；驱动该进料辊和转移辊按照设定转速转动，使电极材料均匀粘附在对应的转移辊上；
[0016]将粘附在转移辊上的电极材料均匀转移至对应的涂布辊上，并使粘附在涂布辊上的单位面积的电极材料的质量达到设定范围；
[0017]将粘附在涂布辊上的电极材料涂布在从两根所述涂布辊之间穿过的带材上，得到在带材的两侧侧面上分别复合有电极材料层的电极带材。
[0018]进一步，采用搅拌分散设备对电极材料进行搅拌分散处理，所述搅拌分散设备包括用于对电极材料进行搅拌分散处理的搅拌分散装置，所述搅拌分散装置上设有用于向所述进料辊和转移辊之间加入经搅拌分散处理后的电极材料的出料机构。
[0019]进一步，属于同一个所述多辊涂布单元的所述进料辊和转移辊之间设有至少两个间距可调节并用于限定涂布区域宽度的挡料板，相邻两块挡料板之间形成电极材料涂布区；
[0020]当同一个所述多辊涂布单元中的所述电极材料涂布区设置为至少两个时，在至少一个所述电极材料涂布区内加入电极材料；
[0021]且当加入电极材料的所述电极材料涂布区的数量为至少两个时：
[0022]在不同的所述电极材料涂布区内加入相同的电极材料，并在带材上涂布成型相同电极材料的电极材料层；或，在不同的所述电极材料涂布区内加入不同的电极材料，并在带材上涂布成型不同电极材料的电极材料层。
[0023]进一步，两个所述多辊涂布单元的所述进料辊和转移辊之间分别加入相同的电极材料或不同的电极材料。
[0024]进一步，所述电极材料中包括电极活性材料，所述电极活性材料采用正极活性材料或负极活性材料；
[0025]所述正极活性材料包括但不限于磷酸铁锂、三元材料、含硫导电材料、含有金属或有机材料的多孔碳层空气电池电极、层状金属氧化物材料或含氧有机聚合物材料；
[0026]所述负极活性材料包括但不限于碳负极材料、氧化硅及其衍生物负极材料、硅碳复合材料及其衍生物、硅锂复合及衍生物负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、生物质碳负极材料、合金类负极材料、纳米级负极材料、金属负极材料、纳米氧化物材料和含锂过渡金属氧化物材料。
[0027]进一步，所述电极材料内混合有固体离子导体材料；
[0028]所述固体离子导体材料采用但不限于凝胶、氧化物、硫化物和有机聚合物中的一种或至少两种的混合物制成；
[0029]所述凝胶为由高分子化合物-金属盐和/或溶剂三元组分组成的电解质，采用但不限于聚基衍生物-酸或碱或金属盐、聚基衍生物-金属盐-有机溶剂、聚基衍生物-金属盐-有
机溶剂、聚基衍生物-金属盐-有机溶剂和聚基衍生物-金属盐-有机溶剂的一种或至少两种的混合物制成；
[0030]所述氧化物包括但不限于钠超离子导体型-LiTi2型-Li
14
Zn(GeO4)4及其衍生物和石榴石型-Li7La3Zr2O
12
及其衍生物；
[0031]所述硫化物如Li
10
GeP2S
12
、Li2S-P2S5及其衍生物、卤化物、氢化物和磷锂氮氧化物；
[0032]所述有机聚合物采用聚基衍生物-金属盐、聚基衍生物-金属盐、聚基衍生物-金属盐中的一种或至少两种的混合物制成。
[0033]进一步，所述电极材料内设有用于调节粘度的粘接剂。
[0034]进一步，所述带材采用但不限于铜带、铝带、钢带或金属材料与非金属材料复合的带材。
[0035]进一步，所述电极材料在设定气氛环境下被涂布在带材上。
[0036]进一步，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：包括：包括涂布工序，利用两个多辊涂布单元分别将电极材料涂布到带材的两侧侧面上；所述涂布工序中，调节属于同一个多辊涂布单元的进料辊与转移辊之间的辊缝宽度至设定范围，并在该进料辊与转移辊之间经搅拌分散处理后的电极材料；驱动该进料辊和转移辊按照设定转速转动，使电极材料均匀粘附在对应的转移辊上；将粘附在转移辊上的电极材料均匀转移至对应的涂布辊上，并使粘附在涂布辊上的单位面积的电极材料的质量达到设定范围；将粘附在涂布辊上的电极材料涂布在从两根所述涂布辊之间穿过的带材上，得到在带材的两侧侧面上分别复合有电极材料层的电极带材。2.根据权利要求1所述的储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：采用搅拌分散设备对电极材料进行搅拌分散处理，所述搅拌分散设备包括用于对电极材料进行搅拌分散处理的搅拌分散装置，所述搅拌分散装置上设有用于向所述进料辊和转移辊之间加入经搅拌分散处理后的电极材料的出料机构。3.根据权利要求1所述的储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：属于同一个所述多辊涂布单元的所述进料辊和转移辊之间设有至少两个间距可调节并用于限定涂布区域宽度的挡料板，相邻两块挡料板之间形成电极材料涂布区；当同一个所述多辊涂布单元中的所述电极材料涂布区设置为至少两个时，在至少一个所述电极材料涂布区内加入电极材料；且当加入电极材料的所述电极材料涂布区的数量为至少两个时：在不同的所述电极材料涂布区内加入相同的电极材料，并在带材上涂布成型相同电极材料的电极材料层；或，在不同的所述电极材料涂布区内加入不同的电极材料，并在带材上涂布成型不同电极材料的电极材料层。4.根据权利要求1所述的储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：两个所述多辊涂布单元的所述进料辊和转移辊之间分别加入相同的电极材料或不同的电极材料。5.根据权利要求1所述的储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：所述电极材料中包括电极活性材料，所述电极活性材料采用正极活性材料或负极活性材料；所述正极活性材料包括但不限于磷酸铁锂、三元材料、含硫导电材料、含有金属或有机材料的多孔碳层空气电池电极、层状金属氧化物材料或含氧有机聚合物材料；所述负极活性材料包括但不限于碳负极材料、氧化硅及其衍生物负极材料、硅碳复合材料及其衍生物、硅锂复合及衍生物负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料、生物质碳负极材料、合金类负极材料、纳米级负极材料、金属负极材料、纳米氧化物材料和含锂过渡金属氧化物材料。6.根据权利要求5所述的储能电极的双面多辊涂布生产方法，其特征在于：所述电极材料内混合有固体离子导体材料；所述固体离子导体材料采用但不限于凝胶、氧化物、硫化物和有机聚合物中的一种或至少两种的混合物制成；所述凝胶为由高分子化合物-金属盐和/或溶剂三元组分组成的电解质，采用但不限于
聚基衍生物-酸或碱或金属盐、聚基衍生物-金属盐-有机溶剂、聚基衍生物-金属盐-有机溶剂、聚基衍生物-金属盐-有机溶剂和聚基衍生物-金属盐-有机溶剂的一种或至少两种的混合物制成；所述氧化物包括但不限于钠超离子导体型-LiTi2型-Li
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Zn(GeO4)4及其衍生物和石榴石型-Li7La...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛民昌，李长明，吴超，辛程勋，
申请(专利权)人：青岛九环新越新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：