[发明专利]电池极片处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池内部构件的加工处理方法，特别涉及有关电池极片的处理方法。

背景技术

传统化学电池极片制备方法如下：将浆料或粉料涂覆或填充到基体中，经烘干、碾压、裁切等工序成型。在极片制造过程中，会出现掉粉和毛刺现象，尤其是在裁切过的极片边缘部位。众所周知，掉粉和毛刺会对电池的性能产生巨大的影响，内阻、自放电、微短路、短路、寿命、放电平台等等都受到影响。为了减缓这些现象，生产厂家主要从配方、上料、刀具等方面进行改善和控制，这样在一定程度上能起到一次控制作用。但是在后面的工序中，如搬运、装配等过程中，又会不可避免的产生二次掉粉和二次毛刺。为了减缓和预防掉粉和毛刺，有厂家在极片成型后在整个极片的表面涂覆涂料，如PTFE等，此工序能有效减缓和预防掉粉和毛刺，但此工序存在很多问题，第一：操作困难，如在裁切前涂覆，则无法对裁切部位进行有效的保护，而极片成型后掉粉和毛刺产生的部位就是裁切过的部位，也就是说如果在裁切前涂胶，起不到相应的作用；如在裁切后处理，极片较小，需要一片一片处理，且后续还需要经过干燥步骤，操作困难；第二：影响电性能，在极片的整个表面涂覆一层涂料，相当于给反应时粒子的迁移增加了障碍，对电池的内阻、倍率性能等都会产生影响。

发明内容

本发明旨在提供一种对电池性能影响小、有效防止和预防极片裁切部位的掉粉，能有效减少裁切部位的毛刺和预防裁切部位二次毛刺的产生且实现简单的极片处理方法。

本发明实现方案如下：

将经连续化上料、烘干和辊压工序后的电池极片，裁切成片状后，在片状极片边缘的至少一边涂覆成膜涂料，之后自然风干，制作成装配用极片，所述的成膜涂料为水或有机溶剂溶解的油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂或合成树脂中的一种或多种。油脂、油脂加工产品、纤维素衍生物、天然树脂或合成树脂是成膜基料，这些有机物具有物理、化学性质稳定，耐碱性，耐久性，耐高温性，成膜温度低等特点。

为使极片有效防止掉粉和毛刺现象的发生，所述涂覆成膜涂料的极片边缘优选经裁切过的各条边全部涂覆，留有极片的网边不做涂覆，以用于引出或汇流。

一般而言所述有机溶剂为烃类、醇类、醚类、酮类和酯类有机液体中的一种或几种。

采用本发明的方法，因为在裁切后的极片边缘形成了一层粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜，所以能有效防止和预防极片裁切部位的掉粉，能有效减少裁切部位的毛刺和预防裁切部位二次毛刺的产生。因为只对极片的边缘部位涂覆涂料，所以不仅操作简单，却能对所有的裁切过的边缘进行保护；而且所使用的涂料很少，所以无需专门的干燥工序，自然风干即可，且因为涂覆的量和面积都少，对电池的电性能基本无影响。

发明内容

实施例１

按PTFE（60%的水溶液）：水=1: 2的比例将溶剂水和成膜物质PTFE混合，制作成20%的PTFE膜涂料；之后将经连续化上料、烘干和辊压工序后的电池负极极片，裁切成片状后，在片状极片边缘裁切过的边上涂覆上述制备的成膜涂料，之后自然风干，制作成装配用极片。

为便于对比，取相同的经上料、烘干和辊压工序后的负极极片，作为对比例１的处理方法是：极片在裁切前后都不覆涂料；对比例２的处理方法是：在裁切前对整个极片涂覆涂料；结果发现，相同数目的极片，对比例２的处理方法，所用的涂料用量是上述本发明处理方法所用涂料的二十倍。然后对三种处理方法的极片毛刺进行检查，检查工具为投影仪，结果如表1所示，

表1：三种处理方法极片毛刺情况检查表

由表可见，采用本发明的处理方法，可大大减少极片的毛刺数量和长度。

实施例2

按SBR（50%的水溶液）：水=1: 1的比例将溶剂水和成膜物质SBR混合，制作成25%的SBR膜涂料，之后对经连续化上料、烘干和辊压工序后的电池负极极片进行涂覆处理，在极片裁切过的边缘上涂覆上述成膜涂料，之后自然风干，制作成成型极片。

为便于对比，取相同的经上料、烘干和辊压工序后的负极极片，但是不做涂覆处理。

然后对上述2种极片采用相同的工序和工艺进行装配、活化，然后进行寿命测试，结果发现实施案例2电池的寿命性能优于对比电池，相同的充放电制度，循环500次后，案例电池的容量为原始容量的95%，而对比电池仅有80%。对经过循环测试的电池进行解剖，发现对比电池掉粉厉害，且掉粉部位主要是在裁切过的极片边缘。