[发明专利]一种清除极片涂层的工艺及装置

说明书

本发明公开了一种清除极片涂层的工艺，极片包括集流体和涂覆在集流体的至少一个表面上的涂层，包括以下步骤：S1、采用隔离装置将极片上需要清除的涂层区域进行隔离；S2、采用液氮喷头对待清除区域的涂层喷洒液氮，以使极片上的该待清除区域的涂层受到低温液氮的处理下产生液化导致粘性失效，从而使涂层脱离集流体；S3、立即清除在步骤S2中已脱离集流体的涂层。相比于现有技术，本发明采用喷液氮的方式清除极片涂层，使本发明不受需去除涂层的面积大小而限制效率，不会有多余涂层浆料损耗，同时清除过程不会损伤清除区域周边的涂层和集流体，且能够提高生产效率，保证产品品质。此外，本发明还提供一种清除极片涂层的装置。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种极片涂层清除工艺及清除装置。

背景技术

锂离子电池因能量密度高、自放电小、对环境友好而广泛应用于数码产品中，并且近年来随着无人机、电动汽车的发展，锂离子电池也获得更多的关注，如今使用设备对电池的能量密度、内阻、循环寿命等电化学性能方面提出了更高的要求。目前，在正、负极活性物质材料克容量都发挥到极致的情况下，如何进一步提高电芯容量成了锂电池领域的一个技术瓶颈。

现锂电行业内为了满足大电流快速充电要求，通常采用将极耳中置的设计，也就是在极片中间预留一道空白区域来焊接极耳。具体来说，现有极片中间留白的方式有以下几种。

1)采用双间隙涂布工艺，即在涂布极片涂层时采用非连续涂布，从而在极片两面中间预留空白，如申请号为CN201010267179.9的中国申请专利公开了一种电池极片的间歇式涂布方法。然而，采用双间隙涂布工艺会存在如下问题：极片两面对齐难控制，涂布拖尾不稳定，小间隙留白处存在涂布削薄问题，导致电池充放电时易出现析锂不良情况。

2)采用发泡胶移除涂层的方式，即在极片涂布前设计好需要预留的范围尺寸，先将发泡胶涂在需要移除涂层的位置，涂布结束后发泡胶经过高温烘烤后发泡剂膨胀脱离箔材再使用吸附装置吸除，如专利申请号为CN201510171828.8的中国申请专利公开了一种锂离子电池极片制备方法。然而，采用发泡胶清除法清除极片上的涂层时，需要在每一个极耳焊接区域都贴上一片胶纸，工序较多，生产成本过高；且发泡胶胶系不太稳定，在烘烤时很容易将边缘浆料带走，造成浆料损失；并且负极浆料水性，与胶纸难以相溶，胶纸表面上的浆料会游离到胶纸四周，导致其四周的涂层面密度增厚，从而影响到电芯性能和厚度。

3)采用激光清洗涂层的方式，即在涂好的极片设计好需要清洗的尺寸范围，采用激光高温去除涂层。如申请号为CN201410464606.0的中国申请专利公开了一种激光移除极片涂层的方法，该方法将极片上待移除涂层区域用真空吸附的方式固定，然后采用平顶式激光束移除该待移除区域的涂层。但该方法也存在一些不足：首先，采用真空吸附固定极片的方式，需要在清洗平台上开孔，从而实现真空吸附极片，但采用真空吸附固定极片时极片与真空孔嘴对应的区域及涂层在真空作用下会向内凹陷，使待清洗区域偏离激光束焦点，容易存在清洗不干净的风险，导致极片焊接虚焊；而且如果真空孔嘴孔径过小，极片清洗产生的粉尘容易堵塞孔洞，从而无法产生吸附效果；其次，激光灼烧极片所产生的热量会不断传递到清洗平台，在批量生产过程中，平台的温度会不断升高，甚至超出极片清洗时的温度，极片加工时热量得不到有效转移，会导致清洗后的箔材表面氧化严重，从而影响到电芯性能；再次，激光清洗面积受限，当清除较大面积时，时间较慢，效率较低。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种清除效率高、清除效果好的清除极片涂层的工艺及装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种清除极片涂层的工艺，极片包括集流体和涂覆在集流体的至少一个表面上的涂层，包括以下步骤：

S1、采用隔离装置将极片上需要清除的涂层区域进行隔离；