【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料制备，特别涉及一种利用激光干燥电极的方法、电极及其应用。
技术介绍
1、在新能源汽车与电子产品市场迅速扩张的背景下，锂电池因其高能量密度、长循环寿命及快速的充放电性能，成为一种备受瞩目的新型电源。在锂电池生产过程中，电极材料的干燥处理显得尤为关键，它直接关系到电池的安全性、稳定性和使用寿命。传统电极干燥技术，如热风对流干燥、真空干燥、红外干燥和微波干燥等，往往存在干燥效率低、产品质量不稳定、能源损耗大和工艺复杂等问题。尤其在厚电极领域，尤其是在处理厚电极时，这些技术难以实现均匀干燥，导致电极结构容易产生开裂和破损问题，影响电池的性能和寿命。
2、激光干燥技术的发展为这一挑战提供了创新的解决方案。激光干燥技术通过高精度的光学系统，实现对电极材料的均匀加热，保障了干燥效率和电极质量的提升，进而提高了电池的整体性能和一致性。尽管激光干燥系统的初始投资成本较高，但因其高效、低能耗、节省空间和环境友好的特性，从长期角度看，有助于降低电池的生产成本，提升制造过程的经济型和可持续性。
3、此外，鉴于电极活性材料对温度变化的高度敏感性，优化激光干燥过程参数，如激光波长、功率、扫描速度和光斑大小等，对于实现最佳干燥效果至关重要。这需要根据材料特性进行细致调整，并结合大量的实验和经验积累来不断优化工艺参数。通过这些综合措施，可以进一步提升锂电池的制造效率和性能，满足日益增长的市场需求。同时，目前罕有仅用激光对电极干燥的研究被报道。
技术实现思路
1、有鉴于
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种利用激光干燥电极的方法，包括，
3、根据待干燥电极的形状和尺寸设定激光参数和激光路径，所述激光参数包括工作方式、波长范围、光斑大小、激光间距、功率、速度参数；
4、使用激光对待干燥电极的电极浆料区域进行扫描，利用激光热量完成干燥。
5、需要说明的是，待干燥电极是电极浆料涂覆于集流体上得到，一般地，电极浆料是由活性材料(如锂金属氧化物、锂硫化物等)、导电剂(如石墨、碳黑等)、粘结剂(如聚偏氟乙烯pvdf、丁苯胶乳sbr等)、溶剂(如n-甲基吡咯烷酮nmp、羧甲基纤维素cmc等)及添加剂(如抗氧化剂、导电聚合物等)等按照一定比例混合而成的浆料。
6、一般情况下，激光路径根据待干燥电极的形状和尺寸确定具体包括，对于平板状电极，采用直线或网格状运动轨迹；对于圆柱状电极，采用螺旋状或圆环状运动轨迹；对于不规则异形电极，可使用专业的激光加工软件进行扫描路径规划。
7、为了保证激光扫描的有效性，待干燥电极的电极浆料被固定在稳定的工作台上，保证其在激光扫描时不会发生移动。根据待干燥电极的形状和尺寸，调整激光器的焦距，使激光束的焦点对准电极片上表面，并通过红光指示确认样品位于激光加工范围内。
8、进一步地，所述激光参数具体包括，
9、工作方式：连续激光或脉冲激光；
10、波长范围：250～2500nm；
11、光斑大小：0.1～0.3mm；
12、激光间距：15～30mm；
13、功率：3～5w；
14、速度参数：加工速度180～220mm/s，空程速度20～30mm/s，速度系数为2～5。
15、其中，激光功率的选择应与光斑尺寸相匹配，以达到最佳的激光干燥效果。
16、进一步地，所述使用激光对待干燥电极的电极浆料区域进行扫描，利用激光热量完成干燥包括，
17、按照预设的激光路径对待干燥电极的电极浆料区域进行若干次扫描，每次扫描结束后获取电极的数据；
18、当连续多次的扫描后获取的判定数据相同，则说明干燥完成。
19、进一步地，所述电极的数据包括溶剂含量、表面温度、干燥速率、质量；
20、所述判定数据为质量。
21、进一步地，当获取电极的数据偏差明显，则对激光参数进行调整，尤其是但获取的干燥速率偏低，则说明干燥效果不理想，需要根据具体情况调整激光参数。
22、进一步地，每次扫描后还校准激光位置，以确保激光束能够精准对准电极片表面，确保每次激光干燥作业都能达到预期的高标准和一致性。
23、进一步地，干燥完成后还对电极的性能进行测试，测试包括评估干燥效果和电极片性能，包括外观检查、厚度测量、质量分析、微观形貌分析、电化学性能测试以及电极涂层附着力测试等。
24、进一步地，所述待干燥电极的电极浆料的厚度为40～500μm；
25、所述待干燥电极涂覆的电极浆料均匀、无明显颗粒团聚和裂纹。为了确保述待干燥电极涂覆的电极浆料均匀、无明显颗粒团聚和裂纹，可以采用丝网印刷、滚涂、刀涂、喷涂、热压及电化学沉积等方法将电极浆料涂覆于集流体上。
26、本专利技术也提供了一种电极，采用上述的利用激光干燥电极的方法得到。
27、本专利技术还提供了上述的利用激光干燥电极的方法在锂电池制备中电极干燥的应用，基于锂电池的应用广阔，本专利技术提供的利用激光干燥电极的方法可以用于电动汽车、便携式电子产品、大型储能系统、医疗设备、军事应用、可穿戴设备等领域。
28、相对于现有技术，本专利技术具有以下的有益效果：
29、干燥速度快：本专利技术通过特殊光学器件放大激光辐射范围，使电极活性材料吸收高能激光后转为热能升温，促使溶剂迅速蒸发，实现电极的快速干燥。
30、干燥质量高：本专利技术通过精确控制激光束的功率和聚焦位置，确保了电极干燥过程的稳定性。这种精确的控制技术有效避免了温度梯度引起的厚电极变形或损伤问题，从而保障了电极的导电性能和结构完整性。相较于传统的干燥技术，本专利技术采用的激光干燥技术不仅实现了更高的干燥均匀性，而且显著提升了电极的一致性和品质，从而达到了更高的干燥质量标准。
31、能耗低：激光光源直接作用于材料表面，能量利用效率高，能够以较低的能耗实现快速且均匀的干燥效果。此外，本专利技术中的激光干燥技术能够精确控制干燥过程，避免了过度干燥或干燥不均，进一步降低了能量消耗。这些特性使本专利技术在追求高效能和节能减排的现代工业生产领域中展现出显著优势。
32、适应性强：本专利技术的激光辅助干燥技术具有广泛的适用范围，能够高效应对多种材料和形状的电极干燥需求，从而极大提升了设备的灵活性和适用范围。此外，该技术还可以与现有的生产线和设备轻松集成，适应不同的生产需求和环境条件。
33、生产效率高：激光辅助干燥技术具有较高的自动化程度。通过结合现代传感技术和自动化控制，本专利技术可以实现干燥过程的智能化控制，在提高干燥质量的同时，降低人工干预的需求，有助于提高生产效率。
34、空间占用小：本专利技术中的利用激光干燥电极的方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用激光干燥电极的方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述激光参数具体包括，
3.根据权利要求1所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述使用激光对待干燥电极的电极浆料区域进行扫描，利用激光热量完成干燥包括，
4.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述电极的数据包括溶剂含量、表面温度、干燥速率、质量；
5.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，当获取电极的数据偏差明显，则对激光参数进行调整。
6.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，每次扫描后还校准激光位置。
7.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，干燥完成后还对电极的性能进行测试。
8.根据权利要求1～7任一项所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述待干燥电极的电极浆料的厚度为40～500μm；
9.一种电极，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的利用激光干燥电极的方法得到。
<...【技术特征摘要】
1.一种利用激光干燥电极的方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述激光参数具体包括，
3.根据权利要求1所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述使用激光对待干燥电极的电极浆料区域进行扫描，利用激光热量完成干燥包括，
4.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，所述电极的数据包括溶剂含量、表面温度、干燥速率、质量；
5.根据权利要求3所述的利用激光干燥电极的方法，其特征在于，当获取电极的数据偏差明显，则对激光参数进行调整。...
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