[实用新型]用于金属箔表面处理的高压放电处理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于动力电池/超级电容器技术领域，具体涉及一种极片双面套位涂布机，尤其是一种用于金属箔表面处理的高压放电处理装置。

背景技术

动力电池和超级电容器广泛地用于新能源技术领域，在动力电池和超级电容器中电极的极片是一个关键部件，通常需要涂布机将功能材料均匀涂覆在金属箔(铜箔或铝箔)表面上。常见涂布机的原理类似凹版印刷机，将成卷的基材通过传动机构传送至涂覆印刷区，将功能材料涂覆至基材表面的指定位置处，然后经过烘干、收卷等，用于后续产品的制作。其中所涂覆介质的厚度、均匀性、粘附力、幅宽大小、位置精度和涂覆速率均是其衡量指标。

中国专利“锂电池极片涂布机(201320299315.1)”公开了一种锂电池极片涂布机，该机由极片放卷装置、张力调节装置、料浆涂布装置、烘干装置和收卷装置组成，其存在的问题是采用常规的涂布机方案，无法实现快速宽幅及双面套位涂覆，同时功能材料在金属箔的附着能力不强，影响到极片的电学参数。

实用新型内容

本实用新型提出了用于金属箔表面处理的高压放电处理装置，在涂覆之前对基材表面进行高压放电处理，提高了功能材料与金属箔之间的粘附力，减小了接触电阻。

本实用新型的技术方案如下：

用于金属箔表面处理的高压放电处理装置，包括在金属箔待处理表面设置的多只高压放电处理单元，每只高压放电处理单元包括高压箱体、负压抽风装置、高压源和若干只长条状的放电电极；

所述的金属箔卷绕在高压放电辊上，放电电极设置在高压箱体开口的前端，并沿高压放电辊轴向平行设置在高压放电辊的圆周；

所述的放电电极与金属箔保持间隙，其产生电弧作用至金属箔，使得金属箔表面产生凹坑和凸点；

所述的高压箱体的后端设置有负压出风口，出风口与外部的负压抽风装置相连通。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，高压放电辊为表面喷涂陶瓷的金属辊。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，放电电极与金属箔之间的间隙为2-4mm。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，放电电极与金属箔之间的间隙为3mm。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，金属箔表面产生的凹坑和凸点的尺度为50nm—500nm。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，每只高压放电辊周围设置1-2组高压放电处理单元；每组高压放电处理单元则包括2-6只放电电极。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，放电处理单元顺序设置在金属箔的正反两个表面。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，放电电极为长度600mm-1200mm的陶瓷电极。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，每根放电电极上加载的电源平均功率为1-2kW，电压频率为10-20KHz。

上述用于金属箔表面处理的高压放电处理装置中，金属箔为铜箔或铝箔。

本实用新型具有的有益技术效果如下：

一、本实用新型在金属箔涂覆石墨或碳颗粒之前，对基材进行了实时在线表面高压放电蚀刻和粗糙化处理，采用多台高压电源加载在高压放电辊上对基材的正反面进行高密度大面积大功率多次放电处理，在金属箔的正反表面形成了与涂覆的纳米石墨或碳颗粒尺度相当且均匀分布的凹坑，故该涂布机生产的涂碳铝箔或铜箔(磷酸铁锂电池正负极材料预涂；锰酸锂电池正负材料预涂；超级电容器电极涂层：三元材料电池电极涂层)能提供极佳的静态导电性能，收集活性物资的微电流，从而大幅度降低正负极材料和集流之间的接触电阻，并能提高两者之间的附着能力(附着能力比常规未经放电表面处理表面提高5倍以上)，可减少粘合剂的使用量，进而使电池的整体性能产生巨大的提升，即抑制电池极化、减少热效应、提高倍率性能；降低电池内阻，并显著降低了循环过程电芯的动态内阻增幅，提高一致性，大幅增加电池的循环寿命；提高活性物资与集流体的粘附力，降低极片制造成本；保护集流体不被电解液腐蚀；改善磷酸铁锂材料的加工性能。

二、本实用新型基于高压放电表面处理、多级张力控制、分段级联烘烤、多级纠偏、料粒抹平等核心技术，本实用新型实现了幅宽1.5m、工作速度150m/min、套位精度±0.3mm的铝箔和铜箔正反面涂布，可广泛用于动力电池/超级电容器极片的制造中，对于开发混合动力车和电动汽车的充电电池，以及风力发电及太阳能发电的电力存储用充电电池等有重要作用。

附图说明

图1为本实用新型涂布机的结构布局图；