本发明专利技术公开了一种锂电池的箔材预涂敷方法及其装置，旨在解决现有的锂电池电极浆料的活性物质与基体箔材的粘结力较小，电极浆料的活性物质容易脱落的不足。该发明专利技术包括导电胶的制备和箔材的预涂敷；(a)导电胶的制备，将粘结剂溶解在溶剂中制成胶液，再将导电剂均匀分散到胶液中制成导电胶，然后抽真空除气泡1-2小时；（b）箔材的预涂敷，箔材设置在涂布装置上，导电胶经过上料机构到达涂布头，涂布头靠近箔材表面位置，导电胶通过涂布头涂敷在箔材表面上，涂敷了导电胶的箔材经过烘干成为一种预涂敷箔材。箔材进行这种方法预涂敷后，锂电池电极浆料的活性物质与基体箔材的粘结力较大，电极浆料的活性物质不易脱落。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种箔材的预涂敷方法及其装置，更具体地说，它涉及一种锂离子充电电池的箔材预涂敷方法及其装置。
技术介绍
锂电池是绿色的高能充电电池，随着技术的不断进步，它的性能不断提升，在便携式电子设备、电动汽车、能源储备、国防工业等方面具有广阔的应用前景。箔材是锂离子电池极片的组成部分，现在的锂电池虽然性能比较优越，但是在制作工艺上也存在一些问题， 如电极浆料的活性物质与基体箔材的粘结力较小，电极浆料的活性物质容易脱落，从而导致锂电池的能量密度和功率密度降低、一致性变差、循环使用寿命变短、阻抗和内阻变大。 现在解决这个问题的办法主要是通过增加浆料粘结剂的用量或者通过化学腐蚀、电晕等特殊处理方法预处理箔材，但是粘结剂用量的增加会引起一系列的电池性能的不良影响，包括电池内阻的增大、能量密度和功率密度的降低、循环寿命变短、电池发热量上升等。化学腐蚀、电晕等特殊处理会对箔材产生一定程度的表面损伤，降低箔材的强度，影响后续的现场加工。中国专利公告开号CN101174685A，公开日2008年5月7日，专利技术的名称为一种锂离子电池正极或负极极片及其涂布方法，正、负极极片依次由箔材、导电胶薄层、电极活性材料层组成，先将导电胶乳液涂敷在箔材上形成导电胶薄层，再将电极浆料材料涂敷在导电胶薄层上形成电极活性材料层，在涂敷的过程中是将导电胶乳液放在导电胶槽中，将电极浆料材料放在浆料槽，涂敷时导电胶乳液从导电胶槽中涂敷到箔材上形成导电胶薄层， 经过烘干后，电极浆料材料从浆料槽中涂敷到导电胶薄层上形成电极活性材料层，然后烘干，最后将经过涂敷的箔材制成电极。由于在涂敷的过程中，导电胶乳液和电极浆料材料是直接从导电胶槽和浆料槽中涂敷到箔材上的，这样涂敷的厚度和均勻性就很难控制，而且涂敷层容易从箔材上脱落下来。
技术实现思路
本专利技术克服了锂电池电极浆料的活性物质与基体箔材的粘结力较小，电极浆料的活性物质容易脱落的不足，提供了一种锂电池的箔材预涂敷方法及其装置，通过该方法对锂电池的箔材进行预涂敷后，大大提高了电极浆料的活性物质与基体箔材的粘结力，电极浆料的活性物质不易脱落，极大地改善了锂电池的性能。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案一种锂电池的箔材预涂敷方法，包括导电胶的制备和箔材的预涂敷；(a)导电胶的制备，将粘结剂溶解在溶剂中制成胶液，再将导电剂均勻分散到胶液中制成导电胶，然后抽真空除气泡1-2小时；(b)箔材的预涂敷，箔材设置在涂布装置上，导电胶经过上料机构到达涂布头，涂布头靠近箔材表面位置，导电胶通过涂布头并从涂布头喷出涂敷在箔材表面上，涂敷了导电胶的箔材经过烘干成为一种预涂敷箔材。本方案包括导电胶的制备和箔材的预涂敷两个过程，导电胶制成之后抽真空除气泡1-2小时，去除导电胶中的气泡，使导电胶更加均勻稳定，制成后的导电胶粘性好，电学性能优越。经过抽真空后的导电胶再经过上料机构的处理和输送到达涂布头， 并从涂布头喷出到达箔材的表面。通过控制涂布头喷头的宽度控制箔材的涂布宽度，上料机构给涂布头提供压力使导电胶受到压力的作用从喷头喷出而不是受重力作用从喷头流出。这样使导电胶喷涂到箔材上后粘结力更大，不易脱落，极大改善锂电池的性能。作为优选，所述粘结剂至少包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯的一种，溶剂为N-甲基吡咯烷酮，导电剂包括导电碳黑、乙炔黑、石墨乳、纳米碳纤维、碳纳米管以及导电聚合物的一种或者多种复合，粘结剂与溶剂的质量比为1:6-10，导电剂与粘结剂的质量比为 1-3:1。这些材料的粘结剂、溶剂和导电剂比配制成的导电胶粘性好，电学性能优越。作为优选，所述胶液的固含量为1%-8%，粘度为IOOOmPa · s-6000mPa · s ；导电胶的固含量为2%-12%，细度为2um-10um，粘度为800mPa · s_3000mPa · S。保证导电胶的粘度，使导电胶涂敷到箔材上之后粘结力高，不易脱落。一种锂电池的箔材预涂敷装置，包括上料机构、涂布头、涂布装置，上料机构包括通过输料管依次连接在一起的中转罐、供料泵、浆料再处理装置、过滤器、供料装置，供料装置连接着涂布头。中转罐内设有与电机输出轴相连的搅拌头，导电胶输送到中转罐并充满中转罐排出中转罐内的空气，开启供料泵，使导电胶依次传输到供料泵、浆料再处理装置、 过滤器、供料装置，排出它们内部的空气，空气排完之后开启中转罐上的电机和浆料再处理装置，此时搅拌头开始转动并搅拌导电胶防止导电胶沉降，而且进一步提高了导电胶的均勻性。浆料再处理装置对导电胶浆料的团聚颗粒进行高速分散处理，保证后续的涂敷质量。 经过浆料再处理装置的导电胶通过过滤器的过滤，防止粒径大于50um的颗粒进入供料装置。连接在供料泵输出端的装置(包括浆料再处理装置、过滤器、供料装置、涂布头)内的输送导电胶的压力来源于供料泵。在涂布头涂敷箔材时，导电胶受压力的作用从喷头喷出，使导电胶更易粘结在箔材上。作为优选，所述过滤器包括滤筒、滤网，滤筒底面设有进料口和出料口，滤筒内设有进料管，进料管穿过进料口并和进料口连接在一起，进料管上靠近滤筒底面位置连接有支撑盘，支撑盘上设有若干通孔，滤网成圆柱形，滤网中央设有和进料管适配的圆柱孔，滤网的外侧面和滤筒的内侧壁适配，滤网包括至少四层环形的有机树脂网层，相邻两有机树脂网层之间设有环形的硬质塑料网层，滤网套在滤筒和进料管之间，滤网的底面支撑在支撑盘上，滤筒的顶端连接有螺帽，螺帽的下端顶撑着滤网的上端边缘。导电胶从进料管的下端进入，到达滤筒上端和螺帽形成的容腔之后，再经过圆柱形的滤网，从上往下过滤，最后导电胶到达滤筒的底端容腔，并从出料口输送出。作为优选，所述供料装置包括供料管、和供料管连通的上料管、和供料管连通的回料管，上料管内靠近其出料口位置设有上料气阀，上料气阀通过气管连接着上料控制气泵， 回料管内靠近其出料口位置设有回料气阀，回料气阀通过气管连接着回料控制气泵，上料管连接到涂布头，回料管连接到中转罐。上料控制气泵和回料控制气泵控制着上料气阀和回料气阀的开启与关闭。要涂敷箔材时，上料气阀开启，回料气阀关闭，导电胶从上料管输送到涂布头。暂停涂敷时，上料气阀关闭，回料气阀开启，导电胶从回料管输送到中转罐。作为优选，所述涂布头包括底座、连接在底座上的上盖，底座和上盖之间设有垫片，底座上设有缓冲腔、和缓冲腔导通的涂布头进料口，垫片成一侧开口的矩形框形状，垫片开口的一侧和涂布头一侧平齐，垫片连接在底座和上盖之间使缓冲腔和垫片开口导通， 垫片的厚度和要求的喷涂高度一致，垫片开口的宽度和箔材要求的喷涂宽度一致，上盖上靠近涂布头的涂布口端设有微调槽，微调槽内设有用于微调涂布口宽度的液压块。导电胶从涂布头进料口进入到达缓冲腔，然后从垫片的开口位置喷出。垫片开口的宽度和垫片的厚度可以根据涂敷的要求进行调节设计。液压块通过液压机构对其的下压和上拉微调涂布口的高度。第一种方案，所述涂布装置依次包括放卷单元、纠偏单元、喷涂单元、烘箱单元、收卷单元，放卷单元设有一个放卷辊，纠偏单元设有两个纠偏辊，喷涂单元设有一个喷涂辊， 烘箱单元设有两个进料辊和两个出料辊，收卷单元设有两个收卷辊，箔材依次通过放卷辊、 纠偏辊、喷涂辊、进料辊、出料辊、收卷辊，涂布头设在喷涂单元位置，涂布头的涂布口垂直喷涂辊上的箔材，箔材本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种锂电池的箔材预涂敷方法，其特征是，包括导电胶的制备和箔材的预涂敷；（ａ）导电胶的制备，将粘结剂溶解在溶剂中制成胶液，再将导电剂均匀分散到胶液中制成导电胶，然后抽真空除气泡１－２小时；（ｂ）箔材的预涂敷，箔材设置在涂布装置上，导电胶经过上料机构到达涂布头，涂布头靠近箔材表面位置，导电胶通过涂布头并从涂布头喷出涂敷在箔材表面上，涂敷了导电胶的箔材经过烘干成为一种预涂敷箔材。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董峰，史离全，张景国，茹永军，周伟英，周青山，
申请(专利权)人：万向电动汽车有限公司，万向集团公司，
类型：发明
国别省市：86
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