【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池领域，具体涉及一种负极片制备工装、负极片及其制备方法和电池。
技术介绍
1、锂离子电池电极制备流程通常包括：制胶、匀浆、涂敷、碾压、分条等工序；其中负极涂敷工艺主要是将按一定比例的负极活性物质、粘结剂、导电剂、纯水在搅拌罐内搅拌均匀的浆料，通过隔膜泵将浆料从涂敷模头挤出，均匀的涂敷在以一定速度移动的箔材上，然后通过烘箱干燥将液体浆料内的水分烘干形成极片的过程。
2、负极活性物质主要成分为石墨，在模头涂敷过程中含有大量石墨粒子的浆料自由流动在箔材表面，石墨粒子多为片状结构，干燥后大多为“平躺”在箔材表面，即石墨片状方向与箔材平行状态，平行于箔材方向的石墨粒子孔隙率较小，不利于电极端电解液的含浸，充电过程中锂离子从垂直箔材方向嵌入石墨颗粒，由于石墨粒子平行于箔材，锂离子需要通过“绕行”的方式通过表层石墨颗粒进行镶嵌，放电过程同理，锂离子“绕行”过程中部分传输速率损失，尤其随着电池行业不断发展，快充型电池日益增多，对电池容量、循环等特性不利。
3、为了改善以上问题，业界工程师试图在磁场内进行涂敷来改变石墨粒子在箔材上的排布方向，使得石墨粒子排向趋于一致化来提高电池的各项性能，具体的实施方法：将负极粉浆涂敷在箔材上，然后对其施加一定的磁场从而达到石墨颗粒转向的目的，然后通过涂敷烘箱进行烘干定型，这种方式一定程度上能提高负极片的性能，但在磁场撤掉后负极片烘干之前仍有一部分石墨颗粒受到重力影响而改变方向。为了避免此类情况，又有工程师提出了烘箱内持续加磁或在烘箱内定点位置加磁，这种方法确实改善了石墨粒
4、由此可见，涂敷过程中实现高效且稳定的石墨颗粒的定向排列成为目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种负极片制备工装、负极片及其制备方法和电池。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种负极片制备工装，包括涂覆装置、干燥装置以及设置在所述的涂覆工装与所述的干燥装置之间的磁场产生装置；
4、所述磁场产生装置包括磁石模组；
5、所述磁石模组设置在制备负极片的箔材下方。
6、所述的磁石模组在箔材位置的磁感应强度测量值为800gauss以上，优选为5400gauss以上，更优选为6700gauss以上；
7、优选的，所述的磁石模组距离箔材的距离为3～30mm；优选为3～12mm；
8、优选的，所述的磁石模组距离干燥装置入口的距离＜50mm。
9、磁场产生装置还包括高度调节装置，磁石模组设置于高度调节装置上。
10、所述的磁石模组为钕铁硼磁石模组。
11、所述的磁石模组由多块磁石组成；
12、优选的，所述的磁石模组为长方体状；
13、优选的，所述的磁石模组的长度方向的尺寸为保障箔材经过磁石模组上方且受磁至少2s；
14、优选的，所述的磁石模组的长度方向的尺寸为400mm；
15、优选的，所述的磁石模组的整体尺寸为长400mm×宽200mm×高50mm；
16、优选的，所述的磁石模组为横向或者纵向的1组或者多组。
17、本专利技术还包括一种负极片，由所述的负极片制备工装制备得到；
18、所述的负极片包括箔材以及涂覆在箔材表面的负极浆料层；
19、所述的负极浆料层中包含石墨粒子；所述的石墨粒子与所述的箔材之间成一定夹角，夹角受磁后有变化趋势，优选的，所述夹角接近直角。
20、一种所述的负极片的制备方法，包括下述步骤：
21、1)箔材的一侧经过涂覆工装涂覆负极浆料层后，得到单面负极片；单面负极片经过磁石模组产生的磁场进入烘箱烘干；
22、2)烘干后的单片负极片的箔材的另一侧经过涂覆工装涂覆负极浆料层后，得到双面负极片；双面负极片经过磁石模组产生的磁场进入烘箱烘干得到负极片。
23、箔材在磁石模组上方经过且受磁至少2s。
24、步骤1)中单面负极片制备过程中，磁石模组设置1组，磁石模组距箔材距离为a；
25、步骤2)中双面负极片制备过程中；磁石模组设置2组；磁石距箔材的距离为b；b为a的二分之一及以下；磁石模组靠近烘干的负极浆料层一侧。
26、本专利技术还包括一种电池，包括所述的负极片。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
28、本专利技术的负极片制备工装通过在涂覆装置以及干燥装置间设置磁石模组，实现了石墨粒子的快速定向排列；其原理为浆料从涂覆装置的模头均匀的喷涂在箔材上以后，液体浆料在箔材上方，传送至烘箱前端时在箔材下方增加磁石模组装置产生强磁场，磁石模组设置在接近烘箱入口处，液体浆料中石墨粒子受到磁场影响产生抗磁性，箔材承载液体浆料在磁场中通过，从而改变浆料中片状的石墨粒子排布状态，从平行于箔材到接近于垂直箔材方向转变后箔材承载着液体浆料立即进入干燥烘箱烘干定型；向箔材垂直方向转变的石墨粒子增加了电解液注入时的含浸速度，以及缩短了充放电时锂离子进出石墨粒子间的路径，从而提高了电极表面孔隙率和石墨粒子的利用率，有利于提高电池容量、循环等特性，对于快充型电池效果更为明显。
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1.一种负极片制备工装，其特征在于，包括涂覆装置、干燥装置以及设置在所述的涂覆工装与所述的干燥装置之间的磁场产生装置；
2.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，所述的磁石模组在箔材位置的磁感应强度测量值为800Gauss以上，优选为5400Gauss以上，更优选为6700Gauss以上；
3.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，磁场产生装置还包括高度调节装置，磁石模组设置于高度调节装置上。
4.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，所述的磁石模组为钕铁硼磁石模组。
5.根据权利要求4所述的负极片制备工装，其特征在于，所述的磁石模组由多块磁石组成；
6.一种负极片，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的负极片制备工装制备得到；
7.一种权利要求6所述的负极片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
8.根据权利要求7所述的负极片的制备方法，其特征在于，箔材在磁石模组上方经过且受磁至少2s。
9.根据权利要求8所述的负极片的制备方法，其特征在于，步骤1)中
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求6所述的负极片。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片制备工装，其特征在于，包括涂覆装置、干燥装置以及设置在所述的涂覆工装与所述的干燥装置之间的磁场产生装置；
2.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，所述的磁石模组在箔材位置的磁感应强度测量值为800gauss以上，优选为5400gauss以上，更优选为6700gauss以上；
3.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，磁场产生装置还包括高度调节装置，磁石模组设置于高度调节装置上。
4.根据权利要求1所述的负极片制备工装，其特征在于，所述的磁石模组为钕铁硼磁石模组。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志兴，高金辉，谢富国，张建成，马晓承，王源，宋一鸣，王辉，赵卫国，孙广涛，侯晓曈，王睿，陈超，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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