CN111477836A - 一种电池极片制备方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电池极片制备方法及装置，所述方法包括：提供涂覆有电极浆料的电极集流体；将所述电极集流体裁切为单片极片；将所述极片以及极片上的电极浆料压实。本申请所述的电池极片制备方法及装置，先将极片裁切成单片后再辊压，单片极片在传动过程中不会有张力，不会有断带的问题，并且极耳已裁切，不会产生褶皱的问题，可以提高压实从而提高电池能量密度。

Description

一种电池极片制备方法及装置
技术领域
本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电池极片制备方法及装置。
背景技术
目前，随着政府的政策推行及环境需求，电动汽车使用锂离子电池作为动力源已被广泛应用。
在一些制备锂电池的技术中，均采用将极片分条后再辊压的方式，但极片的箔材和料区地延展性不同，导致箔材与极片边缘在辊压时出现褶皱，甚至在做高压实的时候，在有张力的情况下箔材与箔材的拉扯还可能造成断带，造成锂离子电池压实密度偏低，能量密度受限。
因此，有必要开发新的锂电池极片制备方法及装置来提高压实，提高锂电池能量密度。
发明内容
针对目前一些锂电池极片在辊压时容易出现褶皱甚至断带导致压实密度偏低，能量密度受限的问题，本申请提供一种电池极片制备方法及装置，可以提高压实，从而提高电池能量密度。
本申请的一个方面提供一种电池极片制备装置，包括：进料装置，所述进料装置包括第一承载板和设置于所述第一承载板上的第一传送带，其中，所述第一承载板上沿辊压方向设置有若干第一管道，所述第一传送带上设置有连通所述若干第一管道的若干第一吸气孔；出料装置，与所述进料装置连接，所述出料装置包括第二承载板和设置于所述第二承载板上的第二传送带，其中，所述第二承载板上沿所述辊压方向设置有若干第二管道，所述第二传送带上设置有连通所述若干第二管道的若干第二吸气孔；压辊，位于所述进料装置和所述出料装置连接处。
在本申请的一些实施例中，所述压辊包括热压辊。
在本申请的一些实施例中，所述进料装置和所述出料装置连接部分不放置极片的一侧设置为圆弧形。
在本申请的一些实施例中，所述若干第一管道不延伸至所述进料装置和所述出料装置连接的部分。
在本申请的一些实施例中，所述电池极片制备装置还包括抽气泵，与所述若干第一管道和所述若干第二管道相连。
本申请的另一个方面提供一种电池极片制备装置，包括：传输装置，所述传输装置包括收卷装置和放卷装置以及与所述收卷装置和所述放卷装置连接的传送带；粘附层，设置于所述传送带上；压辊，位于所述传送带中部。
在本申请的一些实施例中，所述压辊包括热压辊。
在本申请的一些实施例中，所述粘附层的材料包括胶。
本申请的还一个方面提供一种电池极片制备方法，包括：提供涂覆有电极浆料的电极集流体；将所述电极集流体裁切为单片极片；使用上述所述的制备装置将所述极片以及极片上的电极浆料压实。
本申请所述的电池极片制备方法及装置，先将极片裁切成单片后再辊压，单片极片在传动过程中不会有张力，不会有断带的问题，并且极耳已裁切，不会产生褶皱的问题，可以提高压实从而提高电池能量密度，所述电池极片制备装置上设置有将极片吸附在传送带上的结构，可以避免极片在辊压过程中移动而影响辊压。
附图说明
以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的发明意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：
图1为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的结构示意图；
图2为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的俯视图；
图3为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的截面图及局部放大图；
图4为本申请一些实施例中所述进料装置和出料装置的俯视图；
图5为本申请另一些实施例中所述电池极片制备装置的结构示意图；
图6为本申请另一些实施例中所述电池极片制备装置的俯视图；
图7为本申请另一些实施例中所述电池极片制备装置的截面图及局部放大图；
图8为本申请一些实施例中所述电池极片制备方法流程图。
具体实施方式
以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
下面结合实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明。
图1为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的结构示意图。图2为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的俯视图。
本申请的实施例提供一种电池极片制备装置，参考图1和图2，所述电池极片制备装置包括：进料装置4、于所述进料装置4连接的出料装置5以及位于进料装置4和出料装置5连接处的压辊3。
裁切好的极片2可以由所述进料装置4送入所述压辊3，所述压辊3可以将所述极片2压实，所述极片2一边被辊压一边继续朝辊压方向移动，移动到所述出料装置5后，所述出料装置5将压实后的极片2传送到后续工序，例如将极片2传送到收料机构或叠片机构。其中，所述进料装置4和所述出料装置5可以吸附所述极片2，避免所述极片2在辊压过程中由于受力而移动，影响辊压。
在本申请的一些实施例中，所述压辊3包括热压辊，所述热压辊可以在辊压时加热所述极片2，更易于辊压。
下面结合图3和图4对所述电池极片制备装置进行详细描述。
图3为本申请一些实施例中所述电池极片制备装置的截面图及局部放大图。参考图3所示，所述进料装置4和所述出料装置5连接部分不放置极片2的一侧设置为圆弧形。由于所述压辊3的轮廓为圆形，而所述进料装置4和所述出料装置5有一定的厚度，为了使所述压辊3能够辊压到所述极片2的两面，因此所述进料装置4和所述出料装置5的连接部分不放置极片2的一侧设置为圆弧形。所述圆弧的弧度可以根据所述压辊3的尺寸来设置，只要能使所述压辊3的两个压辊能够同时辊压所述极片2。
继续参考图3，需要说明的是，所述进料装置4和所述出料装置5并不是物理上的直接连接，应当理解本申请所说的″所述进料装置4和所述出料装置5连接″指的是逻辑上的连接关系，所述进料装置4和所述出料装置5分别用于传送所述极片2至所述压辊3和从所述压辊3接收所述极片2，在逻辑上可以说是连接关系。
继续参考图3，所述进料装置4将所述极片2传送至所述压辊3处，所述极片2的一部分离开所述进料装置4而进入压辊3，在进料装置4的带动以及压辊3的辊压下继续移动直到所述极片2的一部分离开压辊3接触所述出料装置5，所述出料装置5接收所述极片2然后将所述极片2传送至下一工序。由于极片2是裁切好的单片极片，尺寸较小，在传送过程中容易移动，尤其是在被辊压时，因此，所述进料装置4和所述出料装置5上设置有吸附所述极片2的机构，后文将详细说明所述吸附机构。
图4为本申请一些实施例中所述进料装置和出料装置的俯视图。
参考图4，所述进料装置4包括第一承载板41和设置于所述第一承载板41上的第一传送带，其中，所述第一承载板41上沿辊压方向设置有若干第一管道411，所述第一传送带上设置有连通所述若干第一管道411的若干第一吸气孔。
由于所述第一传送带套在所述第一承载板41上，因此图中未示出所述第一传送带。所述第一承载板41上还设置有传动装置，所述第一传送带可以在所述传动装置的带动下朝所述辊压方向前进，从而带动位于所述第一传送带上的极片2前进。
所述电池极片制备装置还可以包括抽气泵，所述抽气泵与所述若干第一管道411相连，当所述电池极片制备装置工作时，所述抽气泵抽气使所述若干第一管道411处于真空状态，而所述若干第一管道411与所述第一传送带上的若干第一吸气孔相连，所述真空状态可以使得覆盖在所述若干第一吸气孔上的极片2被吸附从而不易移动。
通过控制所述抽气泵的抽气功率，可以很好地控制所述吸附力的大小，使用十分方便，通过所述第一吸气孔来吸附极片2，对所述极片2的影响极低，不会对所述极片2造成损伤。
在本申请的一些实施例中，所述若干第一管道411不延伸至所述进料装置4和所述出料装置5连接的部分，避免所述吸附力使得极片2难以脱离进料装置4进入压辊3，甚至所述吸附力以及压辊3的辊压拉扯损伤极片2。
继续参考图4，所述出料装置5包括第二承载板51和设置于所述第二承载板51上的第二传送带，其中，所述第二承载板51上沿所述辊压方向设置有若干第二管道511，所述第二传送带上设置有连通所述若干第二管道511的若干第二吸气孔。
由于所述第二传送带套在所述第二承载板51上，因此图中未示出所述第二传送带。所述第二承载板51上还设置有传动装置，所述第二传送带可以在所述传动装置的带动下朝所述辊压方向前进，从而带动位于所述第二传送带上的极片2前进。
所述电池极片制备装置还可以包括抽气泵，所述抽气泵与所述若干第二管道511相连，当所述电池极片制备装置工作时，所述抽气泵抽气使所述若干第二管道511处于真空状态，而所述若干第二管道511与所述第二传送带上的若干第二吸气孔相连，所述真空状态可以使得覆盖在所述若干第二吸气孔上的极片2被吸附从而不易移动。尤其是当所述极片2从压辊3中朝所述出料装置5移动时，所述吸附力可以帮助极片2移动到出料装置5上。
本申请实施例所述的一种电池极片制备装置，通过设置在进料装置和出料装置上的吸附机构将极片吸附在传送带上，可以避免极片在辊压过程中移动而影响辊压。
本申请的实施例还提供另一种电池极片制备装置，参考图5图6，图5和图6分别为本申请另一些实施例中所述电池极片制备装置的结构示意图和俯视图，所述电池极片装置包括：传输装置，所述传输装置包括收卷装置和放卷装置以及与所述收卷装置和所述放卷装置连接的传送带1；粘附层，设置于所述传送带1上；压辊3，位于所述传送带1中部。
裁切好的极片2可以由所述传输装置送入所述压辊3，所述压辊3可以将所述极片2压实，所述极片2一边被辊压一边继续朝辊压方向移动，压实完成后被所述传输装置传送到后续工序，例如将极片2传送到收料机构或叠片机构。其中，所述传输装置可以将所述极片2粘附在所述传送带1上，避免所述极片2在辊压过程中由于受力而移动，影响辊压。
所述收卷装置和所述放卷装置分别设置在所述传送带1两端，所述收卷装置和所述放卷装置可以使所述传送带1朝所述辊压方向前进，从而带动位于所述传送带1上的极片2前进。需要说明的是，出于简洁的目的，图中并未示出所述收卷装置和所述放卷装置。
所述传送带1的厚度较薄，所述压辊3可以很好地对所述极片2的两面都进行辊压。由于极片2是裁切好的单片极片，尺寸较小，在传送过程中容易移动，尤其是在被辊压时，因此，所述传送带1上还设置有吸附所述极片2的粘附层。
由于所述粘附层设置在所述传送带1表面，因此图中未示出。所述粘附层可以粘附将所述极片2粘附在所述传送带1上，避免所述极片2在辊压过程中由于受力而移动，影响辊压。所述粘附层的粘性可以根据极片尺寸和辊压力度等设置，只要保证所述所述粘附层的粘性不会太大而使极片2无法脱离传送带1，甚至使电极2上的电极浆料脱落。
在本申请的一些实施例中，所述粘附层的材料包括胶。
在本申请的一些实施例中，所述压辊3包括热压辊，所述热压辊可以在辊压时加热所述极片2，更易于辊压。
下面结合图7对所述电池极片制备装置进行详细描述。图7为本申请另一些实施例中所述电池极片制备装置的截面图及局部放大图。
参考图7，只需要在常规的辊压装置的传送带上增加一层粘附层，就可以将所述极片2粘附在所述传送带1上，避免所述极片2在辊压过程中由于受力而移动，影响辊压。这种电池极片制备装置只需要对常规辊压装置简单加工即可，制作简单，效果良好。
本申请实施例所述的一种电池极片制备装置，通过设置在传送带上的粘附层将极片吸附在传送带上，可以避免极片在辊压过程中移动而影响辊压。
本申请的实施例还提供一种电池极片制备方法，参考图8，图8为本申请一些实施例中所述电池极片制备方法流程图，所述方法包括：
步骤S110：提供涂覆有电极浆料的电极集流体；
步骤S120：将所述电极集流体裁切为单片极片；
步骤S130：将所述极片以及极片上的电极浆料压实。
下面对所述电池极片制备方法进行详细描述。
步骤S110，提供涂覆有电极浆料的电极集流体。
在本申请所述实施例中，所述电极浆料可以为正极浆料或负极浆料。当所述电极浆料为正极浆料时，所述电极集流体为正极集流体，所述正极浆料和所述正极集流体用于制作正极极片；当所述电极浆料为负极浆料时，所述电极集流体为负极集流体，所述负极浆料和所述负极集流体用于制作负极极片。
所述电极浆料可以包括活性材料、导电剂、粘接剂和溶剂等。所述电极集流体可以包括金属纤维、炭黑系纤维、导电型金属化合物纤维和导电高分子型纤维等。
步骤S120，将所述电极集流体裁切为单片极片。所述裁切方法可以为常规方法，在此不做赘述。所述单片极片的尺寸可以根据需要设置。所述单片极片包括极耳。
步骤S130，使用上述所述的电池极片制备装置将所述极片以及极片上的电极浆料压实。
由于极片是裁切好的单片极片，尺寸较小，在传送过程中容易移动，尤其是在被辊压时，因此，需要使用上述的电池极片制备装置来辊压单片极片。通过所述粘附层或吸附机构将极片吸附在传送带上，可以避免极片在辊压过程中移动而影响辊压。
常规制备锂电池的技术中，均采用将极片分条后就开始辊压的方式，但极片的箔材和料区的延展性不同，导致箔材与极片边缘在辊压时出现褶皱，甚至在做高压实的时候，在有张力的情况下箔材与箔材的拉扯还可能造成断带，造成锂离子电池压实密度偏低，能量密度受限。在本申请所述的电池极片制备方法中，先将极片裁切成单片后再辊压，单片极片在传动过程中不会有张力，不会有断带的问题，并且极耳已裁切，不会产生褶皱的问题，可以提高压实从而提高电池能量密度
本申请所述的电池极片制备方法及装置，先将极片裁切成单片后再辊压，单片极片在传动过程中不会有张力，不会有断带的问题，并且极耳已裁切，不会产生褶皱的问题，可以提高压实从而提高电池能量密度，所述电池极片制备装置上设置有将极片吸附在传送带上的结构，可以避免极片在辊压过程中移动而影响辊压。
综上所述，在阅读本申请内容之后，本领域技术人员可以明白，前述申请内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改都在本申请的示例性实施例的精神和范围内。
应当理解，本实施例使用的术语″和/或″包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作″连接″或″耦接″至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。
类似地，应当理解，当诸如层、区域或衬底之类的元件被称作在另一个元件″上″时，其可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。与之相反，术语″直接地″表示没有中间元件。还应当理解，术语″包含″、″包含着″、″包括″或者″包括着″，在本申请文件中使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本申请的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标记符在整个说明书中表示相同的元件。
此外，本申请说明书通过参考理想化的示例性截面图和/或平面图和/或立体图来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如，被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。

Claims (9)

1.一种电池极片制备装置，其特征在于，包括：
进料装置，所述进料装置包括第一承载板和设置于所述第一承载板上的第一传送带，其中，所述第一承载板上沿辊压方向设置有若干第一管道，所述第一传送带上设置有连通所述若干第一管道的若干第一吸气孔；
出料装置，与所述进料装置连接，所述出料装置包括第二承载板和设置于所述第二承载板上的第二传送带，其中，所述第二承载板上沿所述辊压方向设置有若干第二管道，所述第二传送带上设置有连通所述若干第二管道的若干第二吸气孔；
压辊，位于所述进料装置和所述出料装置连接处。
2.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述压辊包括热压辊。
3.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述进料装置和所述出料装置连接部分不放置极片的一侧设置为圆弧形。
4.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述若干第一管道不延伸至所述进料装置和所述出料装置连接的部分。
5.如权利要求1所述的制备装置，其特征在于，还包括抽气泵，与所述若干第一管道和所述若干第二管道相连。
6.一种电池极片制备装置，其特征在于，包括：
传输装置，所述传输装置包括收卷装置和放卷装置以及与所述收卷装置和所述放卷装置连接的传送带；
粘附层，设置于所述传送带上；
压辊，位于所述传送带中部。
7.如权利要求6所述的制备装置，其特征在于，所述压辊包括热压辊。
8.如权利要求6所述的制备装置，其特征在于，所述粘附层的材料包括胶。
9.一种电池极片制备方法，其特征在于，包括：
提供涂覆有电极浆料的电极集流体；
将所述电极集流体裁切为单片极片；
使用权利要求1至权利要求8任意一项所述的制备装置将所述极片以及极片上的电极浆料压实。
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