本發(fā)明屬于動力鋰離子電池
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種鋰離子電池正極擠壓涂布方法。
背景技術(shù)：
：鋰電池內(nèi)部一般由正極材料及其集流體、負極材料及其集流體、電解液、隔膜、外殼等部分組成。其中正極材料含量和負極材料含量按一定比例配對，共同決定電池的容量，而其它組成部分只起到構(gòu)成電池體系的作用，本身并不提供容量。在鋰電池各組份都已經(jīng)確定的前提下，要提高其能量密度，唯一途徑就是提高正極材料和負極材料在電池中的比例，則分別提高正、負極材料在其集流體上單位面積的敷料量，也就是正、負極片的涂布面密度。涂布屬于鋰離子電池生產(chǎn)中核心工藝之一，鋰電池正極涂布工藝包括放卷→接片→拉片→張力控制→自動糾偏→涂布→干燥→自動糾偏→張力控制→自動糾偏→收卷等一系列工藝過程。對于將液體涂布于支撐體上，目前大約存在十幾種涂布方法。在早期的鋰離子電池的實驗研究中，常見的極片涂布有刮刀、刮棒等簡單極片涂布方式，此類涂布方法只能實現(xiàn)較薄、少批量的極片涂布。隨后又衍生了一種轉(zhuǎn)移式涂布技術(shù)，但是這種技術(shù)存在一定的缺陷，無法滿足高粘度、高精度涂布的需求。目前較為先進的涂布技術(shù)是擠壓涂布技術(shù)，這種涂布技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、大批量涂布需求，是一種比較理想的涂布技術(shù)。傳統(tǒng)的鋰電池正極涂布工藝易出現(xiàn)面密度一致性較差、極片涂布易出現(xiàn)折皺、拉漿輥壓后易出現(xiàn)顆粒等缺陷。因此，針對傳統(tǒng)正極涂布工藝的缺陷，提出一種新型的鋰離子動力電池正極涂布的方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)，提供一種鋰離子電池正極擠壓涂布方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種鋰離子電池正極擠壓涂布方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)按質(zhì)量比磷酸鐵鋰：PVDF：超導(dǎo)炭黑：導(dǎo)電石墨＝(92.5-95):(2.5-3.5):(0.5-1):(1.5-3.5)準(zhǔn)備正極漿料，加入溶劑調(diào)節(jié)正極漿料固含量為46-56％，粘度為4000-13000mPa·s，將正極漿料通過刮刀過濾器過濾后存貯于密封罐中備用；(2)將正極漿料采用擠壓涂布機均勻涂布于集流體的正面，涂布模頭與背輥間隙為150-250μm，烘干，測試面密度，控制目標(biāo)單面涂布面密度為165-170g/m2；(3)將正面已涂布集流體換卷進行第二次單面涂布，即將正極漿料均勻涂布在集流體的反面，烘干，測試面密度，控制正極極片目標(biāo)總體涂布面密度為331-339g/m2；(4)控制涂布走速不大于20m/min，涂布張力130-140N，控制烘箱的溫度53-127℃，風(fēng)機頻率20-31HZ，糾偏設(shè)置為自動糾偏形式，將涂布后的正極極片過烘箱；(5)將過烘箱后的正極極片通過傳動設(shè)備進行收卷，收卷時不定期使用無水乙醇或N-甲基吡咯烷酮溶液擦拭傳輸輥軸。進一步方案，所述步驟(1)刮刀過濾器的目數(shù)為120目。進一步方案，所述步驟(2)集流體是覆碳鋁箔，所選用的覆碳鋁箔面密度為53-56g/m2，所述覆碳鋁箔基材涂布量為0.4-0.7g/m2。進一步方案，所述正面涂布和反面涂布過程中不定期使用無水乙醇或N-甲基吡咯烷酮溶液對輥軸進行擦拭。正極漿料在送入密封罐中之前儲存于中轉(zhuǎn)罐中，在不提供涂布只是儲存漿料時，12h以內(nèi)真空度≤-0.06Mpa、轉(zhuǎn)速25rpm攪拌，超過12h報技術(shù)部門確認(rèn)。正常提供涂布漿料時，低速20rpm攪拌。發(fā)生涂布異常，超過1h并在12h以內(nèi)不能涂布，真空度≤-0.06Mpa、轉(zhuǎn)速25rpm攪拌，超過12h報技術(shù)部門確認(rèn)。在儲存過程中應(yīng)開啟循環(huán)冷凍水。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用擠壓涂布的方法，嚴(yán)格控制漿料的固含量和粘度，涂布之前將漿料通過刮刀過濾器進行過濾，涂布基材選擇的是覆碳鋁箔集流體，摒棄了傳統(tǒng)鋰電池正極涂布工藝易出現(xiàn)面密度一致性較差、極片涂布易出現(xiàn)折皺、拉漿輥壓后易出現(xiàn)顆粒、極片剝離強度不高等缺陷；由于膠片涂布傳輸技術(shù)與鋰電池涂布傳輸技術(shù)類似，我們將膠片涂布傳輸技術(shù)應(yīng)用于極片涂布工藝中，避免了涂布出現(xiàn)折皺現(xiàn)象。通過對涂布漿料的改善避免了拉漿輥壓后極片出現(xiàn)顆粒的弊端。操作不僅簡單便捷，在一定程度上提高了正極涂布的一致性。附圖說明圖1是實施例一面密度直方圖分布。圖2是實施例二面密度直方圖分布。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例122.5Ah鋰離子電池正極擠壓涂布方法：將質(zhì)量比為3.5％PVDF溶解于適量純水中，再加入質(zhì)量比為92.5％磷酸鐵鋰、質(zhì)量比為0.5％超導(dǎo)炭黑、3.5％導(dǎo)電石墨，在攪拌機中高速攪拌成均勻的漿料，添加N-甲基吡咯烷酮溶液使其固含量為56％，粘度為4000mPa·s，將正極漿料通過120目刮刀過濾器過濾后存貯于密封罐內(nèi)備用，控制正極涂布機摸頭參數(shù)，左模頭參數(shù)為：零點位置為4243.4，實際位置為4191.3+52.1，設(shè)定位置為+50；右模頭參數(shù)為：零點位置為2669.4，實際位置為2567.2+102.2，設(shè)定位置為+100。涂布走速為18m/min,涂布張力為135N，螺桿泵轉(zhuǎn)速為109rpm，將正極漿料采用擠壓涂布機均勻涂布于集流體的正面，覆碳鋁箔集流體涂布量為0.4-0.7g/m2，其面密度為53-56g/m2，涂布模頭與背輥間隙為150-250μm，烘干，測試面密度，控制目標(biāo)單面涂布面密度為168g/m2；翻轉(zhuǎn)正面已涂布的集流體，將所制備的正極漿料均勻涂布在集流體的反面，烘干，測試面密度，控制正極極片總體涂布(去除覆碳鋁箔面密度)面密度為335g/m2?？刂苽魉驮O(shè)備的走速，控制烘箱的溫度以及風(fēng)機頻率，糾偏設(shè)置為自動糾偏形式，將涂布后的正極極片過烘箱。烘箱及其風(fēng)機頻率如表一所示。將過烘箱后的極片通過傳動設(shè)備進行收卷，涂布過程及收卷時不定期使用無水乙醇擦拭傳輸輥軸。圖1是實施例一面密度直方圖分布。表一烘箱編號1#2#3#4#5#6#7#烘箱溫度(℃)95.095.0110.0120.0120.0125.0125.0風(fēng)機頻率(Hz)25252524252020烘箱編號8#9#10#11#12#13#14#烘箱溫度(℃)125.0127.0127.0127.088.073.053.0風(fēng)機頻率(Hz)22222225272730實施例225Ah鋰離子電池正極擠壓涂布方法：將質(zhì)量比為2.5％PVDF溶解于適量純水中，再加入質(zhì)量比為95％磷酸鐵鋰、質(zhì)量比為1％超導(dǎo)炭黑、1.5％導(dǎo)電石墨，在攪拌機中高速攪拌成均勻的漿料，添加N-甲基吡咯烷酮溶液使其固含量為53％，粘度為9500mPa·s，將正極漿料通過120目刮刀過濾器過濾后存貯于密封罐內(nèi)備用，控制正極涂布機摸頭參數(shù)，左模頭參數(shù)為：零點位置為4243.4，實際位置為4223.8+19.6，設(shè)定位置為+20；右模頭參數(shù)為：零點位置為2669.4，實際位置為2614.9+54.5，設(shè)定位置為+54。涂布走速為18m/min,涂布張力為130N，螺桿泵轉(zhuǎn)速為91.5rpm，將正極漿料采用擠壓涂布機均勻涂布于集流體的正面，覆碳鋁箔集流體涂布量0.4-0.7g/m2，其面密度為53-56g/m2，涂布模頭與背輥間隙為150-250μm，烘干，測試面密度，控制單面涂布面密度為165g/m2；翻轉(zhuǎn)正面已涂布的集流體，將所制備的正極漿料均勻涂布在集流體的反面，烘干，測試面密度，控制正極極片總體涂布(去除覆碳鋁箔面密度)面密度為334g/m2?？刂苽魉驮O(shè)備的走速，控制烘箱的溫度以及風(fēng)機頻率，糾偏設(shè)置為自動糾偏形式，將涂布后的正極極片過烘箱。烘箱及其風(fēng)機頻率如表二所示。將過烘箱后的極片通過傳動設(shè)備進行收卷，涂布過程及收卷時不定期使用無水乙醇擦拭傳輸輥軸。圖2是實施例二面密度直方圖分布。表二烘箱編號1#2#3#4#5#6#7#烘箱溫度(℃)80.090.095.0110.0110.0125.0125.0風(fēng)機頻率(Hz)25252524252020烘箱編號8#9#10#11#12#13#14#烘箱溫度(℃)125.0125.0127.0114.085.077.055.0風(fēng)機頻率(Hz)22222225272731實施例3將質(zhì)量比為2.5％PVDF溶解于適量純水中，再加入質(zhì)量比為93.5％磷酸鐵鋰、質(zhì)量比為1.5％超導(dǎo)炭黑、2.5％導(dǎo)電石墨，在攪拌機中高速攪拌成均勻的漿料，添加N-甲基吡咯烷酮溶液使其固含量為46％，粘度為10500mPa·s，將正極漿料通過120目刮刀過濾器過濾后存貯于密封罐內(nèi)備用，控制正極涂布機摸頭參數(shù)，左模頭參數(shù)為：零點位置為4243.4，實際位置為4223.8+19.6，設(shè)定位置為+20；右模頭參數(shù)為：零點位置為2669.4，實際位置為2614.9+54.5，設(shè)定位置為+54。涂布走速為15m/min,涂布張力為140N，螺桿泵轉(zhuǎn)速為105rpm，將正極漿料采用擠壓涂布機均勻涂布于集流體的正面，覆碳鋁箔集流體涂布量0.4-0.7g/m2，其面密度為53-56g/m2，涂布模頭與背輥間隙為150-250μm，烘干，測試面密度，目標(biāo)的單面涂布面密度為170g/m2；翻轉(zhuǎn)正面已涂布的集流體，將所制備的正極漿料均勻涂布在集流體的反面，烘干，測試面密度，控制正極極片目標(biāo)總體目標(biāo)涂布(去除覆碳鋁箔面密度)面密為339g/m2。控制傳送設(shè)備的走速，控制烘箱的溫度以及風(fēng)機頻率，糾偏設(shè)置為自動糾偏形式，將涂布后的正極極片過烘箱。將過烘箱后的極片通過傳動設(shè)備進行收卷，涂布過程及收卷時不定期使用無水乙醇擦拭傳輸輥軸。以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思所作的舉例和說明，所屬本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做出的各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3