極片干燥裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種極片處理裝置，尤其涉及一種極片干燥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自日本索尼公司對鋰離子電池材料實現(xiàn)商品化以來，鋰離子電池因其質(zhì)量輕、電壓高、體積小、無記憶效應、比能量高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，而迅速在便攜式移動電源、移動電話、便攜式電腦、照相機和攝像機等便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域推廣應用，并在能源領(lǐng)域占據(jù)重要位置。
[0003]隨著鋰離子電池的應用領(lǐng)域及使用量的不斷擴大，對于鋰離子電池體系及生產(chǎn)過程提出了越來越高的要求。常規(guī)的鋰離子電池用到的體系材料采用憎水性材料，卷繞后對裸電芯進行烘烤除水，工序上是間斷的，生產(chǎn)效率低。但如果采用卷繞前烘烤除水工藝又會出現(xiàn)很多的限制因素，如卷料烘烤過程中會造成卷料的各層之間極片反彈及水分的不一致，差別很大，同時由于極片的反彈導致的內(nèi)層褶皺也不可避免。如果采用開卷常規(guī)加熱除水雖然可以避免上述問題，如于2011年5月18日公布的中國專利申請公布號為CN102059214A的專利文獻公開了一種涂布干燥技術(shù)及其裝置，其采用真空開卷烘烤的方式來除水，但是水分出來緩慢而且生產(chǎn)效率低下，尤其是對于新的體系材料如用聚丙烯粘接劑(PA)體系的材料。
[0004]因此需要開發(fā)一種在開卷的同時能讓水分快速出來的加熱除水方法。微波烘烤可以使水分子自熱并由極片內(nèi)向外擴散，從而達到快速烘烤除水的目的。水及電極材料，如石墨，均是優(yōu)良的吸收微波材料，但是極片中的金屬集流體會在微波(高頻的電磁波)中產(chǎn)生局部電流；此外還可能因為存在毛刺而造成高頻放電的發(fā)生，從而限制了微波在烘烤極片除水中的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種極片干燥裝置，其能快速、高效、均勻且安全地對極片進行烘烤并除水。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種極片干燥裝置，極片包括集流體和設置在集流體的表面上的含有活性材料的活性材料層，所述極片干燥裝置包括:放卷機構(gòu)，提供并輸送待干燥的極片并使待干燥的極片的集流體接地；收卷機構(gòu)，將干燥后的極片進行收卷并使干燥后的極片的集流體接地；以及微波烘烤機構(gòu)，設置于放卷機構(gòu)和收卷機構(gòu)之間。其中，微波烘烤機構(gòu)包括:金屬箱體，接地且具有相對的供待干燥的極片進入的入口和供干燥后的極片出來的出口 ；絕緣內(nèi)層，貼覆在金屬箱體的內(nèi)壁；微波發(fā)生器，設置于金屬箱體外部，產(chǎn)生微波；微波導波管，連接微波發(fā)生器和金屬箱體，將微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波導入金屬箱體內(nèi)部，以對待干燥的極片進行烘烤，以獲得干燥后的極片；微波吸收組件，設置在金屬箱體的出口或靠近出口，吸收多余微波；出氣口，設置于金屬箱體的一側(cè)壁；熱氣管，一端連接出氣口 ；進氣口，設置于金屬箱體的一側(cè)壁，連接熱氣管的另一端；以及除水器，設置于熱氣管上并位于進氣口的上游，吸收熱氣管中氣體的水分。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]本發(fā)明的極片干燥裝置采用微波烘烤的方式可以使水分從極片內(nèi)部快速地向外擴散，同時開卷干燥的方式能夠高效、定量、均勻的對極片進行干燥，而且該裝置可以防止高頻放電的產(chǎn)生，從而可以安全地實現(xiàn)微波加熱極片除水的目的，此外該裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、對環(huán)境要求相對較低、節(jié)能環(huán)保、容易實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為圖2中的極片干燥裝置的一簡化視圖，其中僅示出從放卷機構(gòu)向金屬箱體的出口方向觀察到的微波吸收組件與金屬箱體；
[0012]圖4為圖3中的相反方向看到的簡化視圖，其中僅示出收卷機構(gòu)向金屬箱體的出口方向觀察的金屬箱體。
[0013]其中，附圖標記說明如下:
[0014]I放卷機構(gòu)312出口
[0015]11放卷卷軸32絕緣內(nèi)層
[0016]12放卷接地軸33微波發(fā)生器
[0017]13放卷導向軸34微波導波管
[0018]2收卷機構(gòu)35微波吸收組件
[0019]21收卷卷軸36出氣口
[0020]22收卷接地軸37熱氣管
[0021]23收卷導向軸38進氣口
[0022]3微波烘烤機構(gòu)39除水器
[0023]31金屬箱體P極片
[0024]311 入口
【具體實施方式】
[0025]下面參照附圖來詳細說明根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置。
[0026]參照圖1至圖2，極片P包括集流體和設置在集流體的表面上的含有活性材料的活性材料層，根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置包括:放卷機構(gòu)1，提供并輸送待干燥的極片P并使待干燥的極片P的集流體接地；收卷機構(gòu)2，將干燥后的極片P進行收卷并使干燥后的極片P的集流體接地；以及微波烘烤機構(gòu)3，設置于放卷機構(gòu)I和收卷機構(gòu)2之間。微波烘烤機構(gòu)3包括:金屬箱體31，接地且具有相對的供待干燥的極片P進入的入口 311和供干燥后的極片P出來的出口 312 ;絕緣內(nèi)層32，貼覆在金屬箱體31的內(nèi)壁；微波發(fā)生器33，設置于金屬箱體31外部，產(chǎn)生微波；微波導波管34，連接微波發(fā)生器33和金屬箱體31，將微波發(fā)生器33產(chǎn)生的微波導入金屬箱體31內(nèi)部，以對待干燥的極片P進行烘烤，以獲得干燥后的極片P ;微波吸收組件35，設置在金屬箱體31的出口 312或靠近出口 312，吸收多余微波；出氣口 36，設置于金屬箱體31的一側(cè)壁；熱氣管37，一端連接出氣口 36 ;進氣口 38，設置于金屬箱體31的一側(cè)壁，連接熱氣管37的另一端；以及除水器39，設置于熱氣管37上并位于進氣口 38的上游，吸收熱氣管37中氣體的水分。
[0027]這里需要說明的是，待干燥的極片P是指含有水分的極片，即活性材料層中含有水分的極片。這里的水分可以是自由水，也可以是結(jié)晶水。在微波烘烤的條件下，極片P中的水分吸收微波，從而發(fā)生振動并產(chǎn)生大量的熱，極片P上的活性材料也吸收部分微波，使得極片P中的水分氣化，因此極片P中的水分在熱梯度下由極片P內(nèi)向外快速擴散。此夕卜，普通烘烤的方式一般僅僅可以除去極片中的自由水，但微波烘烤的方式還可以除去極片中的結(jié)晶水。另一方面，由于極片不能承受很高的溫度(主要是由于其中的粘結(jié)劑在很高的溫度下會老化失效)，因此在根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置中，金屬箱體31內(nèi)的溫度可為 60°C?140°C，優(yōu)選為 70°C?100°C。
[0028]其中，金屬箱體31將微波與外界隔絕，絕緣內(nèi)層32將金屬箱體31與箱體內(nèi)部的氣體隔絕，由此，避免打火問題。
[0029]放卷機構(gòu)1、收卷機構(gòu)2及金屬箱體31均接地,保證了金屬箱體31與極片P的集流體處于同一電勢狀態(tài)下，避免因電壓差產(chǎn)生局部電流而造成的打火問題。
[0030]微波吸收組件35用于吸收多余的微波，多余的微波例如反射微波及空載微波。將微波吸收組件35設置在金屬箱體31的出口 312或靠近出口 312的原因在于，微波吸收組件35在吸收多余的微波的同時產(chǎn)生一定的熱量，從而可以利于保證金屬箱體31內(nèi)的溫度，從而最大程度地對極片P進行烘烤并除水。
[0031]本發(fā)明所述的極片干燥裝置可將金屬箱體31內(nèi)部的氣體進行循環(huán)加熱、除水。所述氣體由上游至下游的路徑為:金屬箱體31內(nèi)部一出氣口 36 —熱氣管37 —除水器39 —進氣口 38 —金屬箱體31內(nèi)部，具體地，參照圖1，微波發(fā)生器33產(chǎn)生微波，通過微波導波管34導入金屬箱體31內(nèi)部，作用于走帶(處于放卷收卷過程中)的極片P上，極片P中的水分氣化，迅速從極片P內(nèi)向極片P外部快速擴散，多余的反射微波及空載微波被微波吸收組件35吸收，以防止多余微波造成不必要的打火同時產(chǎn)生一定的熱量，保證極片烘烤過程的溫度，除水器39設置于進氣口 38的上游，對即將經(jīng)過進氣口 38回到金屬箱體31內(nèi)部的氣體進行除水，保證金屬箱體31內(nèi)部的極片P的干燥質(zhì)量，同時避免多余的水分殘余造成空氣中導電離子的存在造成的打火問題。
[0032]本發(fā)明的極片干燥裝置采用微波烘烤的方式可以使水分從極片內(nèi)部快速地向外擴散，同時開卷的方式能夠高效、定量、均勻的對極片進行干燥，而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、對環(huán)境要求相對較低、節(jié)能環(huán)保、容易實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)。
[0033]在根據(jù)本發(fā)明的極片干燥裝置的一實施例中，參照圖1，出氣口 36和進氣口 38設置在金屬箱體31的兩個相對的側(cè)壁上，但實際中，不限于此，只要能保證可