專利名稱：鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池電極集流體的涂布裝置，尤其是鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置。
背景技術(shù)：
集大容量、高穩(wěn)定性、輕便、環(huán)保于一身的二次能源鋰離子電池，不僅在世界能源 不斷出現(xiàn)危機(jī)的今天扮演著極其重要的角色，而且可以滿足人們現(xiàn)代綠色環(huán)保生活的需 求。鋰離子電池已在電動自行車、電動摩托車、電動汽車、礦燈和國防裝備等重要領(lǐng)域不斷 得到了應(yīng)用。目前，世界各國的汽車制造廠商紛紛研究開發(fā)全電動汽車，全電動汽車的蓬勃 發(fā)展，有力地促進(jìn)了動力鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展。我國已將全電動汽車的發(fā)展列入國家重 大開發(fā)項(xiàng)目，而大容量、高功率動力鋰離子電池作為最有潛力與全電動汽車配套使用的動 力能源已經(jīng)成為我國重點(diǎn)攻關(guān)的化學(xué)電源之一。由于有些鋰離子電池活性材料在電極集流體上的涂布性較差，特別是正極極片常 用的油性漿料，涂布在正極集流體上較易出現(xiàn)裂紋和掉粉。極片出現(xiàn)裂紋和掉粉會造成很 多嚴(yán)重問題1.電池的容量差異性大；2.電池的循環(huán)壽命降低；3.極片掉粉，通常表現(xiàn)為 漿料在集流體上粘的不牢，使極片導(dǎo)電性變差，增加了電池的內(nèi)阻。為了解決集流體涂布性 差、極片出現(xiàn)裂紋和掉粉問題，通常需要采用二次涂布工藝，也即首先在集流體上涂布一層 超薄(0. 001-0. 005mm的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的混合漿料，經(jīng)烘干后再在一次涂布層上進(jìn)行二 次極活性材料的涂布。二次涂布工藝是防止極片出現(xiàn)裂紋和掉粉的重要工藝技術(shù)之一。市售涂布機(jī)包括一個安裝在涂布機(jī)機(jī)頭一對軸承上的輥筒，設(shè)置在輥筒上方的刮 刀，以及膠輥，烘箱，收卷輥導(dǎo)輪和收卷輥。輥筒和膠輥在各自驅(qū)動系統(tǒng)的作用下勻速轉(zhuǎn)動， 在膠輥表面橡膠摩擦力的帶動和收卷輥的拉動下，電池極片集流體在輥筒與膠輥之間勻速 移動。漿料在輥筒轉(zhuǎn)動的帶動下經(jīng)過輥筒與刮刀之間的縫隙后，涂布在電池極片集流體上， 涂布厚度取決于經(jīng)過輥筒與刮刀之間縫隙的漿料量，因此，調(diào)節(jié)輥筒與刮刀之間的縫隙大 小就可調(diào)節(jié)在集流體上的涂布厚度，涂布后的集流體經(jīng)過烘箱烘干后收卷待用。由于涂布機(jī)輥筒系統(tǒng)通常都存在機(jī)械誤差，如輥筒的圓軸度、輥筒軸承的精度，以 及輥筒中心軸的偏心度等機(jī)械誤差，使得輥筒與刮刀之間縫隙的機(jī)械誤差> 0.005mm。所 以，目前在用的涂布機(jī)很難實(shí)現(xiàn)一次涂布所要求的0. 001-0. 005mm的超薄涂布厚度。如果 一次涂布厚度太厚會造成以下問題1.在集流體上進(jìn)行二次涂布時的活性材料相對減少， 造成電池容量下降；2.極片仍容易出現(xiàn)裂紋和掉粉；3.浪費(fèi)一次涂布的材料。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，該裝置能 實(shí)現(xiàn)在集流體上一次涂布時保證0. 001-0. 005mm超薄涂層厚度。本實(shí)用新型的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，包括一個安裝在涂布機(jī)機(jī) 頭一對軸承上的輥筒，膠輥，烘箱，收卷輥導(dǎo)輪和收卷輥，輥筒表面有網(wǎng)狀微孔，在輥筒的上方設(shè)有刮片架，刮片架上設(shè)置有與輥筒表面緊貼的彈性刮片。上述輥筒表面的網(wǎng)狀微孔可以是任意幾何形狀的孔。優(yōu)選網(wǎng)狀圓孔或蜂窩狀六邊 形孔，孔的直徑或六邊形邊長為0. 025-0. 30mm、孔深為0. 001-0. 01mm。上述的彈性刮片可以是不銹鋼片或銅片。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，通過調(diào)節(jié)網(wǎng)狀微孔的密度、直徑或邊長和孔深，可以精 確地調(diào)節(jié)在極片集流體上的涂布厚度，實(shí)現(xiàn)0. 001-0. 005mm的超薄涂布精度，不僅可減少 一次涂布材料的浪費(fèi)，而且可以有效地避免后續(xù)進(jìn)行的二次涂布層出現(xiàn)的極片裂紋和掉粉 現(xiàn)象，由此提高電池的循環(huán)壽命，減少電池內(nèi)阻。一次涂布完成后，只需將彈性刮片換成原 來的固定刮刀即可進(jìn)行二次涂布，或者將輥筒與彈性刮片相對移動，直至彈性刮片與輥筒 之間形成合適的縫隙后即可進(jìn)行二次涂布。

圖1是網(wǎng)狀輥筒、刮片架和彈性刮片示意圖；圖2是本實(shí)用新型的涂布裝置示意具體實(shí)施方式
參照圖1和圖2，本實(shí)用新型的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，包括一個 安裝在涂布機(jī)機(jī)頭一對軸承5上、表面加工有網(wǎng)狀微孔2的輥筒1，膠輥13，烘箱12，收卷輥 導(dǎo)輪16和收卷輥17，輥筒上方設(shè)有刮刀架4，刮刀架4上設(shè)置有彈性刮片3，彈性刮片3與 輥筒1表面緊貼。涂布時，輥筒1和膠輥13在各自驅(qū)動系統(tǒng)的作用下順時針勻速轉(zhuǎn)動，在膠輥13表 面橡膠的摩擦力作用下和收卷輥17的拉動下，電池極片集流體10在輥筒1與膠輥13之間 順時針勻速移動。料斗中的漿料加在輥筒上，彈性刮片始終壓在輥筒上，刮掉除了滲入輥筒 表面微孔中以外的漿料，使涂布在集流體上的漿料僅來源于滲入輥筒表面微孔中的微量漿 料，由此可在集流體上實(shí)現(xiàn)0. 001-0. 005mm的超薄涂布厚度。
權(quán)利要求鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，包括一個安裝在涂布機(jī)機(jī)頭一對軸承(5)上的輥筒(1)，膠輥(13)，烘箱(12)，收卷輥導(dǎo)輪(16)和收卷輥(17)，其特征是輥筒(1)表面有網(wǎng)狀微孔(2)，在輥筒的上方設(shè)有刮片架(4)，刮片架(4)上設(shè)置有與輥筒(1)表面緊貼的彈性刮片(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，其特征是輥筒(1) 表面的網(wǎng)狀微孔(2)是任意幾何形狀的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，其特征是輥 筒(1)表面的網(wǎng)狀微孔(2)是網(wǎng)狀圓孔或蜂窩狀六邊形孔，孔的直徑或六邊形邊長為 0. 025-0. 30mm、孔深為 0. 001-0. 01mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，其特征是彈性刮片 (3)是不銹鋼片或銅片。
專利摘要本實(shí)用新型公開的鋰離子電池電極集流體的一次涂布裝置，包括一個安裝在涂布機(jī)機(jī)頭一對軸承上的輥筒，膠輥，烘箱，收卷輥導(dǎo)輪和收卷輥，輥筒表面有網(wǎng)狀微孔，在輥筒的上方設(shè)有刮片架，刮片架上設(shè)置有與輥筒表面緊貼的彈性刮片。涂布時，彈性刮片始終壓在輥筒上，刮掉除了滲入輥筒表面微孔中以外的漿料，使涂布在集流體上的漿料僅來源于滲入輥筒表面微孔中的微量漿料，并在集流體上實(shí)現(xiàn)0.001-0.005mm的超薄涂布厚度。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，通過不同的網(wǎng)狀微孔的密度、直徑或邊長和孔深，可以精確地調(diào)節(jié)在極片集流體上的涂布厚度。
文檔編號H01M4/64GK201565403SQ20092029469
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者王國光, 黃德歡 申請人:黃德歡;王國光