System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种负极片的涂布方法技术_技高网

一种负极片的涂布方法技术

技术编号:41323282 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-13 15:01
本发明专利技术提供了一种负极片的涂布方法,包括以下步骤:将胶液通过凹版辊涂敷在箔材上,得到涂胶箔材;将湿浆料涂覆在涂胶箔材的表面,得到涂浆箔材;将涂浆箔材在烘箱中进行烘干,得到单侧涂布极片;将单侧涂布极片翻转,重复步骤S1‑S3,得到所需负极片,所述烘箱上端设有永磁铁。本发明专利技术所述的负极片的涂布方法在湿浆料涂布前先通过凹版辊在箔材上涂敷上一层胶液,再通过单模头挤压喷涂上含活性材料的湿浆料,有效解决烘干过程中粘接剂上浮的问题;同时湿浆料在烘箱烘干的过程中,烘箱上层加装永磁铁,通过磁性吸附诱导石墨重新排列,向着更容易嵌锂通道的方向发展,从而实现极片满足电芯快充的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域,尤其是涉及一种负极片的涂布方法


技术介绍

1、传统锂离子电池负极极片涂布的方式是将搅拌均匀的湿浆料通过转移式或模头挤压喷涂的形式附着在铜箔上,再经过烘箱烘干,形成蓬松多孔的极片。这种制成方式过程比较简单,但在烘箱内湿浆料烘干过程中的蒸发效率是难以控制的,烘干过快容易导致浆料中粘接剂上浮,致使底层活性材料与箔材的附着力降低,循环后期脱落掉料。这种方式涂布的极片制成的电池,循环性能差,电池寿命短。

2、现有技术中出现了一种新的涂布方式---双层模头涂布,先涂一层含有高配比粘接剂的浆料,再在上方涂一层含有较低配比粘接剂的浆料,这样虽然解决了底层浆料粘接剂上浮降低活性材料与箔材的附着力,但双层模头同时涂布增加了操作控制难度,同时匀浆需要备两种不同配比的浆料,增加了前工序生产成本,具体地说,存在以下缺点:

3、1)双层模头涂布同时控制上下层涂料宽度尺寸和面密度控制难度成倍增大;上层涂料尺寸超出下层碾压过程中就会出现上层涂料超出部分掉料的问题;

4、2)双层模头涂布对浆料的要求也比较高。首先在保证上下层浆料具有很好的流平性同时,上下层浆料固含量差异也要尽可能的小。下层浆料流平性差,就无法实现活性材料与箔材的均匀粘接;上层固含量要是高于下层太多,在烘箱烘干的过程中,就容易有裂纹;

5、3)双层模头涂布需要同时具备两种不同配比的浆料,这需要前工序增加前期增加设备的投入,增加生产成本;

6、4)双层模头涂布的方式虽然解决了活性材料与箔材的粘接性,但无法解决电芯快充性能对极片的需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术旨在提出一种负极片的涂布方法,以降低生产难度,有效避免粘接剂上浮,改善负极片性能。

2、本专利技术的第一个目的在于提出一种负极片的涂布方法,包括以下步骤:

3、s1、将胶液通过凹版辊涂敷在箔材上,得到涂胶箔材;

4、s2、将湿浆料涂覆在涂胶箔材的表面,得到涂浆箔材;

5、s3、将涂浆箔材在烘箱中进行烘干,得到单侧涂布极片;

6、s4、将单侧涂布极片翻转,重复步骤s1-s3,得到所需负极片,

7、所述烘箱上端设有永磁铁。

8、进一步地,所述凹版辊的网格面积为0.1-0.3mm2,网格深度0.01-0.2mm;优选地,凹版辊的网格面积为0.15mm2,网格深度0.02mm,既利于低黏高流动性的胶液转移同时不会导致在集流体铜箔表面上堆积过厚的胶液,占用活性材料的空间。

9、进一步地,胶液的涂布厚度为湿浆料的涂布厚度1/7-1/4,既能保证极片底部活性材料与铜箔有足够的粘接力,也能保证活性材料层活性材料直接的粘接性;优选为1/6。

10、进一步地,所述永磁铁的磁力为10000-20000gs,不仅满足了石墨材料的逆磁性排布的磁力需求,延长了磁铁的使用寿命也降低了维护成本,烘干的同时下层胶液中的粘接剂随着溶剂的向上挥发带动部分粘接剂上浮,进一步融入到上层湿浆料中,提升浆料中活性材料与活性材料之间的粘接性,永磁铁的磁力优选15000gs;涂布速度优选为60m/min。

11、进一步地,所述烘箱包括至少6节箱体,在湿浆料固化成型前,湿料更有利于石墨材料逆磁性方向的转动,永磁铁在前六节箱体的安装间距为0-2m;优选地,永磁铁在前六节箱体的安装距离逐渐增大。

12、进一步地,永磁铁在第一节箱体的安装间距≤0.3m,在第二节箱体的安装间距≤0.4m,在第三节箱体的安装间距≤0.5m,在第四节箱体的安装间距≤0.6m,在第五节箱体的安装间距≤0.8m,在第六节箱体的安装间距≤1m。

13、进一步地,所述胶液按质量百分比包括以下组分:cmc 1%-3%、sbr 2%-3%、水93%-97%;优选为cmc 1.5%、sbr 2.5%、水96%。本专利技术选用的胶液,相比于湿浆料,固含、黏度都是比较低的,胶液流平性更好,同时胶液选用凹版辊的转移涂布方式,凹版辊的网格面在涂敷过程中与集流体有挤压且有相对位移,增大集流体的表面粗糙度,胶液分布更加均匀,极片活性材料与箔材的粘接效果跟牢靠,电池寿命更长久。

14、进一步地,所述湿浆料按质量份数包括以下组分:胶粉0.1-2份、导电剂1-4份及活性材料94-98份;优选地,所述胶粉为cmc,所述导电剂为导电碳或导电碳纳米管,所述活性材料为石墨。

15、进一步地,所述湿浆料的制备方法包括以下步骤:在双行星搅拌机内按一定比例先后添加胶粉、导电剂、活性材料和溶剂水,通过一定时间的搅拌、分散均匀后加入少量的sbr进行慢搅拌再分散,分散均匀后真空静置存放待用。cmc配比优选0.5%,sbr配比优选0.5%,这样既能满足浆料的基础粘接性能的同时又提升活性材料石墨的占比,提升极片容量发挥。

16、本专利技术的第二个目的在于提出一种根据上述涂布方法制得的负极片。

17、本专利技术的第三个目的在于提出一种锂电池,包括根据上述涂布方法制得的负极片或如上所述的负极片。

18、相对于现有技术,本专利技术所述的负极片的涂布方法具有以下优势:

19、(1)本专利技术所述的负极片的涂布方法在湿浆料涂布前先通过凹版辊在箔材上涂敷上一层胶液,再通过单模头挤压喷涂上含活性材料的湿浆料,有效解决烘干过程中粘接剂上浮的问题;同时湿浆料在烘箱烘干的过程中,烘箱上层加装永磁铁,通过磁性吸附诱导石墨重新排列,向着更容易嵌锂通道的方向发展,从而实现极片满足电芯快充的需求。

20、(2)本专利技术所述的负极片的涂布方法中活性物质的浆料与胶液涂布采用的是分开控制的方式,胶液选用凹版转移涂布,活性浆料选用的是单模头挤压式喷头,这两种方式都是非常成熟的工艺加工形式,且分开控制大大降低了作业者的操作难度,提升加工的良品率。

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【技术保护点】

1.一种负极片的涂布方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述凹版辊的网格面积为0.1-0.3mm2,网格深度0.01-0.2mm;优选地,凹版辊的网格面积为0.15mm2,网格深度0.02mm。

3.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:胶液的涂布厚度为湿浆料的涂布厚度1/7-1/4;优选为1/6。

4.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述永磁铁的磁力为10000-20000Gs,优选15000Gs。

5.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述烘箱包括至少6节箱体,永磁铁在前六节箱体的安装间距为0-2m;优选地,永磁铁在前六节箱体的安装距离逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的涂布方法,其特征在于:永磁铁在第一节箱体的安装间距≤0.3m,在第二节箱体的安装间距≤0.4m,在第三节箱体的安装间距≤0.5m,在第四节箱体的安装间距≤0.6m,在第五节箱体的安装间距≤0.8m,在第六节箱体的安装间距≤1m。

7.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于,所述胶液按质量百分比包括以下组分:CMC 1%-3%、SBR 2%-3%、水93%-97%;优选为CMC 1.5%、SBR 2.5%、水96%。

8.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于,所述湿浆料按质量份数包括以下组分:胶粉0.1-2份、导电剂1-4份及活性材料94-98份;优选地,所述胶粉为CMC,所述导电剂为导电碳或导电碳纳米管,所述活性材料为石墨。

9.根据权利要求1-8任一所述的涂布方法制得的负极片。

10.一种锂电池,其特征在于,包括根据权利要求1-8任一所述的涂布方法制得的负极片或根据权利要求9所述的负极片。

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【技术特征摘要】

1.一种负极片的涂布方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述凹版辊的网格面积为0.1-0.3mm2,网格深度0.01-0.2mm;优选地,凹版辊的网格面积为0.15mm2,网格深度0.02mm。

3.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:胶液的涂布厚度为湿浆料的涂布厚度1/7-1/4;优选为1/6。

4.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述永磁铁的磁力为10000-20000gs,优选15000gs。

5.根据权利要求1所述的涂布方法,其特征在于:所述烘箱包括至少6节箱体,永磁铁在前六节箱体的安装间距为0-2m;优选地,永磁铁在前六节箱体的安装距离逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的涂布方法,其特征在于:永磁铁在第一节箱体的安装间距≤0.3m,在第二节箱体...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨益志冯树南李丁丁
申请(专利权)人:蓝京新能源嘉兴有限公司
类型:发明
国别省市:

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