在电池生产过程中回收载体膜的回收系统及回收方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在锂二次电池的生产过程中回收电池极片的载体膜的回收系统，电池极片包括集流体与设置在集流体的至少一个表面上的电极原片，电极原片包括载体膜与设置在载体膜上的电极材料；系统包括：极片传送装置，用于运送电池极片；脱模装置，用于将载体膜从电极材料剥离；回收辊，用于收卷载体膜。通过回收载体膜，能够极大降低在电池生产过程中的载体膜损耗，减少成本。减少成本。减少成本。

【技术实现步骤摘要】
在电池生产过程中回收载体膜的回收系统及回收方法


[0001]本申请涉及载体膜及其制造工艺、电极原片及其制造工艺、包含电极原片的电池极片及其制造工艺，还涉及包含电极原片或电池极片的锂二次电池及其制造工艺。

技术介绍

[0002]二次电池的可重复充放电特性已经使其成为现代社会常用的储能装置。在所有类型的二次电池中，锂二次电池凭借其较高的能量密度更是被广泛的使用在消费电子产品、电动汽车、储能电站等各个领域。随着手机、电动汽车产品的不断发展，对锂二次电池能量密度亦提出了越来越高的要求。
[0003]就锂二次电池的生产工艺而言，存在这样的工艺流程：包括前段的极片制造工序、中段的电芯制造工序以及后段的化成封装工序。在极片制造工序中，包含了将正负极活性材料与溶剂及其他材料搅拌形成浆料的工序、将浆料涂布在金属箔等集流体基板上的工序、将涂布后的浆料中的有机溶剂蒸发的烘干工序、将涂布浆料的集流体经过冷压辊或热压辊辊压的工序、将辊压后的片状材料分切(模切)的工序，还可能包括极耳的焊接或成型、电极卷绕、贴装保护胶纸等其他工序。
[0004]在浆料的制备工序中，正负极活性材料通常与溶剂、粘结剂、导电材料一并搅拌形成浆料。在这几种材料中，溶剂用于使得活性材料、粘结剂、导电材料等进行均匀的分布并形成流动状的混合物质以便于后续的涂布；导电材料收集并传递活性物质微粒，并传导活性物质与集流体之间的电流，提高电极内部电子的转移速度，降低电极内阻；粘结剂用于提高活性材料与金属箔等集流体之间的粘结强度，提高电池极片在物理震动、冲击之下的可靠性。粘结剂主要起粘附的作用，锂电池领域常用的粘结剂材料为聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素(CMC)，这些材料不导电，阻碍了电子的流动，因此，粘结剂的加入提高了电池的内阻。考虑到粘结剂本身的重量，粘结剂的加入亦降低了电池的能量密度。另外，粘结剂的成本亦占据了整个电池成本的1％～3％。
[0005]浆料涂布工序是整个电极加工工艺中最核心的工序之一，浆料涂布的厚度、密度、均匀性、以及浆料对集流体的覆盖程度等，对最终的电池产品的容量、内阻、循环寿命、安全性等具有重要的影响。特别的，为了提高锂二次电池的能量密度，可以将铜箔、铝箔等集流体开孔，开孔减小了集流体的重量，从而能够获得更高的能量密度。但是对于这种开孔的集流体而言，在其上涂布的浆料有可能会向下渗漏，给浆料的涂布带来了极大的难度，并且有可能会造成浆料的浪费。
[0006]浆料涂布后，需要通过烘干工序去除浆料中的水和有机溶剂。烘干步骤对于烘干温度的控制要求极高，既要避免浆料中的水、有机溶剂挥发不完全，也要避免烘干后的电极材料与压合辊或其他生产设备接触导致的干裂、脱落。烘干工序的质量也直接影响了电池成品的质量。
[0007]电极制备完成后，需要通过卷绕或者叠片等工序将正、负极的电池极片与隔膜、电解液等组成电池，为了避免电极活性材料由于接触空气中的水分、氧气等导致变质，要求电
极制备完成后在空气中暴露的时间尽量短，或者要求电极存储在一个含氧度、湿度都较低的环境中，降低了电池生产工序的弹性，提高了电池生产的成本。
[0008]从电极到电池的工艺包括了卷绕工艺与叠片工艺，而无论是卷绕结构的电池还是堆叠结构的电池，整体上都呈现正负极片相对、正负极片层层相邻的状态，因此需要在集流体两面都涂布正、负电极活性物质。由于浆料的流动性以及重力的作用，涂布的过程通常要求集流体在下作为基材，然后再在集流体上方涂覆浆料，因此，这种电池极片的加工工序往往需要两次的涂布、烘干工序才能够获得完整的正极、负极极片，极大地影响了电池极片的生产效率，并且两次的烘干也消耗了更多的能源。
[0009]针对以上技术问题，提出本专利技术。

技术实现思路

[0010]本专利技术公开了一种在锂二次电池的生产过程中回收电池极片的载体膜的回收系统，电池极片包括集流体与设置在集流体的至少一个表面上的电极原片，电极原片包括载体膜与设置在载体膜上的电极材料；系统包括：极片传送装置，用于运送电池极片；脱模装置，用于将载体膜从电极材料剥离；回收辊，用于收卷载体膜。
[0011]进一步的，回收系统还包括：吹扫装置，用于吹扫载体膜上残留的电极材料。
[0012]进一步的，回收系统还包括：吹扫室，吹扫装置设置在吹扫室中，吹扫室与外界环境隔离，用于收集吹扫装置吹扫的粉尘。
[0013]进一步的，回收系统还包括：等离子发生器，等离子发生器用于去除载体膜上附着的电极材料微粒的静电。
[0014]进一步的，回收系统还包括：表面检测装置，用于检测载体膜上的瑕疵。
[0015]进一步的，表面检测装置包括微距相机、线阵相机、面阵相机中的一种或几种。
[0016]进一步的，极片传送装置运送电池极片的方向与脱模装置剥离载体膜的方向之间具有角度θ，θ的范围为15
°
～150
°
。
[0017]进一步的，θ的范围为60
°
～90
°
。
[0018]进一步的，脱模装置在剥离载体膜的过程中对电池极片进行加热，加热温度为80～200℃。
[0019]本专利技术还公开了一种在锂二次电池的生产过程中回收电池极片的载体膜的方法，电池极片包括集流体与设置在集流体的至少一个表面上的电极原片，电极原片包括载体膜与设置在载体膜上的电极材料；回收方法包括：将载体膜与电极材料分离的工序；吹扫载体膜上的电极材料的工序；检测载体膜表面的工序；收卷载体膜的工序。
[0020]上述
技术实现思路
不包括本专利技术的所有方面的详尽列举。可预期的是，本专利技术包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述
技术实现思路
中具体阐述的特定优点。
附图说明
[0021]在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了实施方案，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，在本公开中提到“一”或“一个”的实施方案未必是同
一的实施方案。
[0022]图1示出了本专利技术的载体膜的示意图；
[0023]图2示出了本专利技术的载体膜在压合状态下的截面示意图；
[0024]图3示出了本专利技术的用于生产载体膜的一种辊的示意图；
[0025]图4示出了本专利技术的另一种载体膜的示意图；
[0026]图5示出了本专利技术的电极原片的一个实施例的示意图；
[0027]图6示出了用于生产本专利技术的一个实施例的电极原片的生产设备的示意图；
[0028]图7示出了本专利技术的电极原片的另一个实施例的示意图；
[0029]图8示出了用于生产本专利技术的另一个实施例的电极原片的生产设备的示意图；
[0030]图9示出了本专利技术的电池极片的另一个实施例的示意图；
[0031]图10示出了本专利技术的电池极片采用的集流体的一个实施例的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在锂二次电池的生产过程中回收电池极片的载体膜的回收系统，所述电池极片包括集流体与设置在所述集流体的至少一个表面上的电极原片，所述电极原片包括载体膜与设置在载体膜上的电极材料；所述系统包括：极片传送装置，用于运送所述电池极片；脱模装置，用于将所述载体膜从所述电极材料剥离；回收辊，用于收卷所述载体膜。2.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述回收系统还包括：吹扫装置，用于吹扫所述载体膜上残留的电极材料。3.根据权利要求2所述的回收系统，其特征在于，所述回收系统还包括：吹扫室，所述吹扫装置设置在所述吹扫室中，所述吹扫室与外界环境隔离，用于收集所述吹扫装置吹扫的粉尘。4.根据权利要求3所述的回收系统，其特征在于，所述回收系统还包括：等离子发生器，所述等离子发生器用于去除所述载体膜上附着的电极材料微粒的静电。5.根据权利要求4所述的回收系统，其特征在于，所述回收系统还包括：表面检测装置，用于检测所述载体膜上的瑕疵。6.根据权利要求1至5任意一项所述的回收系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏超华，高曦，
申请(专利权)人：苏州市新广益电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：