电池极片制备方法及系统技术方案

本申请涉及电池极片制备方法及系统，其包括：原料提供：提供粉末状的活性材料（活性材料的成分组成包括：正极材料或负极材料、导电剂、粘接剂等）；原料入料：对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料，并使熔融状态的活性材料进入成型模具的型腔中；固化成型：使活性材料在成型模具中成型，得到固体状的电池极片；成品脱模：从成型模具中取出电池极片。在基于成型模具进行电池极片制备的过程中，不需要用机溶剂和活性材料混合形成浆料，因此可以省去挥发溶剂的步骤，更加环保，并且适用于多种厚度、多种形状的电池极片的制备，降低了对电池极片设计要求的局限性，使电池极片的设计能够更加多元化，电池极片的可塑性更好。电池极片的可塑性更好。电池极片的可塑性更好。

【技术实现步骤摘要】
电池极片制备方法及系统


[0001]本申请涉及锂电池制造工艺的领域，尤其是涉及电池极片制备方法及系统。

技术介绍

[0002]锂电池具有放点电压高、能量密度高、无记忆效应等特点，目前已经广泛应用于消费电子、电动工具、医疗电子等小型电池领域，且由于锂电池中减少了镉、铅、汞等对环境有污染的元素，因此锂电池在新能源行业中也正在逐步得到推广和应用。
[0003]现有技术如申请公布号为CN111389665A的中国专利技术专利申请公开的涂布机及涂布方法，其公布的方法中包括有以下步骤：在基材的背面侧粘贴胶纸或涂覆胶水，粘贴的胶纸或涂覆的胶水部分覆盖基材的第一拉直段的背面侧表面；在粘贴有胶纸或涂覆有胶水的基材的曲折段的正面侧第一次涂布浆料，以形成所述涂布图形；在粘贴有胶纸或涂覆有胶水的基材的第二拉直段的反面侧第二次涂布浆料，以形成间歇涂布图形或异形涂布图形；将两面涂布有浆料的基材的背面侧的胶纸或胶水进行光照或加热进行处理，使胶纸或胶水从基材脱落；收集从基材的背面侧表面脱落的胶纸或胶水。
[0004]上述涂布方法也称为湿法涂布，是用于制备锂电池极片的常用方法。但是，湿法涂布需要将锂电池的活性材料和溶剂混合成浆料涂布在基材上，并且在后续工艺中需要通过烘干基材，以除去活性材料中的溶剂，而在烘干过程中挥发出来的溶剂容易对环境造成空气污染。

技术实现思路

[0005]本申请目的一是提供一种电池极片制备方法，具有环保、提高生产效率的特点。
[0006]本申请的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：电池极片制备方法，包括：原料提供：提供粉末状的活性材料；原料入料：对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料，并使熔融状态的活性材料进入成型模具的型腔中；固化成型：使活性材料在成型模具中成型，得到固体状的电池极片；其中，所述电池极片的尺寸与所述型腔的尺寸相匹配；成品脱模：从成型模具中取出电池极片。
[0007]通过采用上述技术方案，对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状态的活性材料，以使活性材料能够进入成型模具的型腔中，然后使活性材料在成型模具的型腔中固化成型，从而得到固体状态的电池极片。在基于成型模具进行电池极片制备的过程中，由于并不需要用机溶剂和活性材料混合形成浆料，因此可以省去挥发溶剂的步骤，减少挥发后的溶剂对环境的污染，并且减少收集回收溶剂的成本，更加环保。
[0008]另一方面，在基于成型模具进行电池极片制备的过程中，成型模具的型腔决定了电池极片的厚度和形状，当使用者需要得到指定厚度或者指定形状的电池极片时，通过使
用对应厚度或对应形状的成型模具即可制备电池极片。因此，上述制备电池极片的方法适用于多种厚度、多种形状的电池极片的制备，降低了对电池极片设计要求的局限性，使电池极片的设计能够更加多元化，电池极片的可塑性更强。
[0009]同时，由于电池极片的形状由成型模具的型腔决定，固化成型后的电池极片可以直接得到完整的形状，省去了模切工序，提高工作效率。进一步的，由于电池极片在型腔中直接成型，减少了使用者在制备过程中需要设置的留白，并且减少了使用者后期需要对电池极片的裁切，提高工作效率。
[0010]可选的，在原料入料步骤的具体方法中，包括：对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料；使熔融状的活性材料通过挤出方式或者注塑方式进入成型模具的型腔中。
[0011]通过采用上述技术方案，挤出方式或者注塑方式能够更加精确地控制活性材料在型腔中的进入量，使活性材料更加稳定地进入成型模具中，同时，还可以维持型腔内对活性材料的压力。
[0012]可选的，通过熔融供料装置，使熔融状的活性材料通过挤出方式或者注塑方式进入成型模具的型腔中。
[0013]通过采用上述技术方案，螺杆泵既能够使活性材料更加稳定地挤入或者注入成型模具中，又可以对活性原料进行搅拌和加热，以提高电池极片的成品质量。
[0014]可选的，在原料入料步骤中，持续对活性材料进行搅拌。
[0015]通过采用上述技术方案，持续对活性材料进行搅拌，以提高电池极片的成品质量。
[0016]可选的，在原料入料步骤之前，所述电池极片制备方法还包括：镶件安装：将镶件可分离式固定于成型模具的型腔中；其中，所述镶件用于形成所述电池极片的极耳；在固化成型步骤之后，所述电池极片与所述镶件相对固定，且所述电池极片与所述镶件之间能够让电流通过。
[0017]通过采用上述技术方案，在型腔内可分离式地安装镶件，当型腔内的活性材料逐渐固化时，活性原料与镶件也逐渐固定。当电池极片成型后，镶件形成电池极片的极耳。通过在成型模具内预设镶件的方式，可以使活性材料在固定过程中同时与极耳逐渐固定，省去了后续需要将极耳焊接在电池极片上的步骤，更加直接方便，提高生产效率。
[0018]可选的，在原料入料步骤中，所述活性材料的温度大于或等于所述活性材料的成膜温度。
[0019]通过采用上述技术方案，使活性材料的温度大于或等于成膜温度，减少活性材料在进入成型模具的过程中自行发生固化、堵塞的风险。
[0020]可选的，所述型腔的数量至少为2。
[0021]通过采用上述技术方案，多个型腔可同时加工出多个电池极片，相较于需要留白和裁切的传统制备工艺，成型模具多型腔式的制备工艺省去了裁切电池极片的步骤，多片电池极片可在同一制备环境中同时成型，提高工作效率。
[0022]可选的，在固化成型步骤的具体方法中，包括：在指定时间内对活性材料进行冷却，得到固体状的电池极片。
[0023]通过采用上述技术方案，首先对熔融状态的活性材料进行加压加热，在指定时间
之后，冷却成型模具，对活性材料进行冷却，以得到固化的活性材料，进而得到电池极片。
[0024]本申请目的二是提供一种电池极片制备系统，具有环保、提高生产效率的特点。
[0025]本申请的上述专利技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：电池极片制备系统，包括：储料装置，用于提供粉末状的活性材料；入料装置，连通于所述储料装置，用于对所述储料装置提供的粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料；成型模具，连通于所述入料装置，所述入料装置能够使熔融状态的活性材料进入成型模具的型腔中，成型模具能够对活性材料进行热压成型，得到固体状的电池极片。
[0026]所述的电池极片制备系统，所述入料装置包括有螺杆泵。
附图说明
[0027]图1是本申请公开的电池极片制备方法的实施例一的流程示意图。
[0028]图2是本申请公开的电池极片制备方法的实施例一的子流程示意图。
[0029]图3是本申请公开的电池极片制备方法的成型模具的示意图。
[0030]图4是本申请公开的电池极片制备方法的实施例二的流程示意图。
[0031]图5是本申请中公开的一种电池极片的实施例一的结构示意图，其中，图示中的活性材料均为固态活性材料。
[0032]图6是本申请中公开的一种电池极片的实施例二的结构示意图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电池极片制备方法，其特征在于，包括：原料提供：提供粉末状的活性材料；原料入料：对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料，并使熔融状态的活性材料进入成型模具的型腔中；固化成型：使活性材料在成型模具中成型，得到固体状的电池极片；其中，所述电池极片的尺寸与所述型腔的尺寸相匹配；成品脱模：从成型模具中取出电池极片。2.根据权利要求1所述的电池极片制备方法，其特征在于，在原料入料步骤的具体方法中，包括：对粉末状的活性材料进行加热，得到熔融状的活性材料；使熔融状的活性材料通过挤出方式或者注塑方式进入成型模具的型腔中。3.根据权利要求2所述的电池极片制备方法，其特征在于：通过熔融供料装置，使熔融状的活性材料通过挤出方式或者注塑方式进入成型模具的型腔中。4.根据权利要求3所述的电池极片制备方法，其特征在于：所述熔融供料装置包括一个螺杆泵或多个螺杆泵的组合。5.根据权利要求1所述的电池极片制备方法，其特征在于：在原料入料步骤中，持续对活性材料进行搅拌。6.根据权利要求1所述的电池极片制备方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁鹏，关敬党，谢礼，李志刚，黄仲星，
申请(专利权)人：深圳市善营自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：