[发明专利]极片辊压成型方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力成型技术，尤其涉及一种极片辊压成型方法及装置。

背景技术

锂离子电池作为新能源领域最具代表性的储能器件，在移动电子产品供电器件中占据不可取代的位置。尤其在动力电池领域，对电池的大倍率充放电性能和厚度更薄有了更高的要求。

目前阳极片辊压是获得一定的压实密度的方法：常温下，采用圆辊机构，调节上下辊间隙和压力，对极片进行辊压，使石墨颗粒受挤压堆积，颗粒间的间隙减小，压实密度增大，当将极片压实到一定厚度时，就能获得工艺要求的压实密度。但是这种方法获得极片存在两个缺点；1）涂布烘烤过程中，粘结剂极易上浮至极片表面，而在冷压压实后，极片形成致密的粘结剂和石墨混合层，影响了电解液的浸润，降低了电芯的电化学性能，造成电芯在大倍率充电时，阻抗增大，倍率性能和低温循环性能变差；2）常温环境下对极片进行辊压，粘结剂会有一个缓慢的应力释放过程，体现为极片厚度的反弹，导致极片厚度增加，增加了电芯变形的可能。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种极片辊压成型方法及装置，其能提高电芯的电化学性能并且能够减小极片厚度反弹。

为了实现上述目的，在第一方面，本发提供了一种极片辊压成型方法，其包括步骤：将浆料涂覆于集流体的表面，制成极片；极片进入涂布机烘箱，进行烘干；将烘干处理的极片牵引进入到辊压机构中进行辊压；其中，对极片进行烘干处理和辊压机构进行辊压均在涂布机烘箱中进行。

为了实现上述目的，在第二方面，本发提供了一种极片辊压成型装置，用于实施根据本发明第一方面所述的极片辊压成型方法，其包括：涂布机烘箱，对集流体涂布有浆料的极片进行烘干处理；以及辊压机构，对烘干处理的极片进行辊压；其中，辊压机构设置在涂布机烘箱内。

本发明的有益效果如下：

第一，将辊压机构集合到涂布机烘箱中，且辊压机构结构简单，操作方便，可调灵活性高，整合了工序，提高了生产效率；

第二，通过辊压的方式就能获得涂层内部致密外部疏松的结构，更有利于电解液的吸收及浸润，简单快捷地提高电芯的电化学性能；

第三，在涂布烘箱中用较小的压力提前将极片辊压到一定的压实密度，不但可以避免极片表面颗粒被压碎，而且可以减小后续冷压工序的辊压力甚至取消冷压，这样既保证了极片的性能；

第四，由于在涂布机烘箱中辊压时，处于密闭热风循环状态，在此高温状态下辊压时极片粘结剂软化，内应力小，使极片厚度反弹小、一致性好。

附图说明

图1为根据本明的极片辊压成型装置的结构示意图；

图2为采用普通冷压方法制备的辊压组阳极片与采用本发明的极片辊压成型方法制备的普通组阳极片的断面SEM图谱其中，（a）显示为普通组阳极片截面颗粒结构；（b）显示为辊压组阳极片截面颗粒结构；

图3为辊压组阳极片和普通组阳极片的孔隙率－孔径大小关系对比图；

图4为采用本发明极片辊压成型方法制备的辊压组极片制成的电芯与采用普通冷压方法制备的普通组极片制成的电芯的倍率性能对比图；

图5为采用本发明极片辊压成型方法制备的辊压组极片制成的电芯与采用普通冷压方法制备的普通组极片制成的电芯的低温循环性能对比图；

图6为采用本发明极片辊压成型方法制备的辊压组极片制成的电芯与采用普通冷压方法制备的普通组极片制成的电芯在循环后的厚度对比图。

其中，附图标记说明如下：

1涂布机烘箱          2辊压机构

 11箱壁               21脚位固定块

 12风口              3冷压机构

13出口          4极片

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的极片辊压成型方法及装置。

首先说明根据本发明第一方面的极片辊压成型方法。

参照图1，根据本发明的极片辊压成型方法包括步骤：将浆料涂覆于集流体的表面，制成极片4；极片4进入涂布机烘箱1，进行烘干；将烘干处理的极片4牵引进入到辊压机构2中进行辊压；其中，对极片4进行烘干处理和辊压机构2进行辊压均在涂布机烘箱1中进行。