一种加速锂离子电池极片反弹的方法及装置与流程

本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种加速锂离子电池极片反弹的方法及装置。

背景技术：

锂离子电池的极片（包括正极片和负极片）的制备过程，通常包括制浆、涂膜、干燥、碾压和切割等工序，虽然不同厂商或不同电池的制造工序可能会有所变化，但极片碾压是必不可少的工序。极片在经过碾压后达到一定的压实密度，对锂离子电池能量密度提升非常重要。我们现有工艺都是对辊冷压技术，极片在常温状态下经过冷压机的两个压辊进行碾压，达到所设计的厚度。这种冷压技术虽然可以提高极片的压实密度，但是由于对辊冷压时只有两个压辊，在强大的辊间压力下，压辊易发生形变，导致极片冷压后出现中间厚两边薄的现象，造成压实密度不一致的问题，最终影响电芯的厚度一致性。

锂电池叠片后厚度分布基本上是按照工艺设计的厚度范围内波动的，根据要求只要电池的厚度低于9mm即可，分析认为厚度不足以影响电池封装效果。唯一涉及的问题是封装后，电池的坑深测试值为4.0mm左右，反弹会不会与冲坑的深度造成影响。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种避免辊压后极片厚度反弹不一致的锂离子电池极片反弹的方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明包括一种加速锂离子电池极片反弹的方法，极片包括集流体和涂敷在集流体上的活性膜片，在极片辊压之后、叠片或者卷绕之前对极片进行热处理。

进一步的，所述的热处理温度为60℃～120℃。

进一步的，所述的热处理速度为0m/min～70m/min。

进一步的，所述的热处理采用运风加热、微波加热、红外加热、电阻丝加热中的一种或者多种组合。

进一步的，所述的极片包括正极极片和负极极片。

本发明还包括一种加速锂离子电池极片反弹的装置，包括依次设置在生产线上的轧辊、热处理烘箱和冷却辊，所述热处理烘箱上端开有出风口，所述轧辊前端和/或冷却辊后端设置有在线测厚仪。

进一步的，所述轧辊和热处理烘箱之间设置有纠偏系统。

更进一步的，所述纠偏系统采用蛇形纠偏装置，所述蛇形纠偏装置的纠偏摆辊摆动方向沿走带方向。

采用上述方法和结构后，本发明能避免辊压后极片厚度反弹不一致造成的电芯入壳困难及电池厚度异常等问题，缩短极卷流转周期，降低电池生产成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明热处理所使用的装置的结构示意图。

图2是本发明在辊压之后进行热处理的结构示意图。

图中：1为纠偏系统，2为出风口，3-1为热处理烘箱，3-2为热处理烘箱，4为冷却辊，5为在线测厚仪，6为轧辊。

具体实施方式

一种加速锂离子电池极片反弹方法，极片包括集流体和涂敷在集流体上的活性膜片，在极片辊压之后、叠片或卷绕之前对极片进行热处理。极片的热处理步骤可以设置在辊压工序、模切工序、分切工序或者叠片或卷绕等工序。通常热处理温度为60℃～110℃，热处理速度为0 m/min～70 m/min，热处理方式采用运风加热、微波加热、红外加热、电阻丝加热中的一种或者多种组合。

如图1所示，本发明还包括一种加速锂离子电池极片反弹的装置，包括依次设置在生产线上的轧辊1、热处理烘箱和冷却辊4，所述热处理烘箱上端开有出风口2，所述轧辊1前端和/或冷却辊4后端设置有在线测厚仪5。所述轧辊6和热处理烘箱之间设置有纠偏系统1。

实施例1

作为本发明的一种实施方式如图2所示，负极极片经在线测厚仪5进入轧辊6，在轧辊6与热处理烘箱3中间设置有纠偏系统1，纠偏系统1采用蛇形纠偏装置，即纠偏摆辊摆动方向沿走带方向，热处理烘箱3-1内部采用红外加热，加热温度为80 ℃，热处理烘箱3-2内部采用运风加热，加热温度为60 ℃，热处理出口处为冷却辊4，其冷却水温度为10 ℃，热处理走带速度为50 m/min。

经热处理后的负极极片再经模切、分切等工序，制得待卷绕的负极极片。

取同一卷辊压后的负极极片，一部分极片经热处理，另一部分极片未经热处理，将两部分极片置于相同的环境中，每2h检测一次极片的厚度，未经热处理的极片需要在14 h之后达到最大反弹，而经过热处理的极片，厚度变化较小，基本达到最大反弹量。

实施例2

作为本发明的另一种实施方式为将热处理装置置于模切机前端，待模切成型的负极极片经蛇形纠偏系统1进入热处理烘箱内部，其热处理烘箱3-1内部采用红外加热，加热温度为90 ℃，热处理烘箱3-2内部采用红外加热，加热温度为70 ℃，热处理出口处为冷却辊4的冷却水温度为8 ℃，热处理走带速度为30 m/min。

经热处理后的负极极片直接进行模切，随后再经分切工序，制得待卷绕的负极极片。

实施例3

作为本发明的另一种实施方式为将热处理装置置于模切机后端，将带极耳的负极极片经蛇形纠偏系统1进入热处理烘箱内部，其热处理烘箱3-1内部采用微波加热，加热温度为80 ℃，热处理烘箱3-2内部采用红外加热，加热温度为60 ℃，热处理出口处为冷却辊4的冷却水温度为9 ℃，热处理走带速度为30 m/min。

经热处理后的负极极片再经分切工序，制得带卷绕或叠片的负极极片。

实施例4

作为本发明的另一种实施方式为将热处理装置置于分切机前端，将带极耳的负极极片经蛇形纠偏系统1进入热处理烘箱内部，其热处理烘箱3-1内部采用微波加热，加热温度为100 ℃，热处理烘箱3-2内部采用运风加热，加热温度为80 ℃，热处理出口处为冷却辊4的冷却水温度为7 ℃，热处理走带速度为60 m/min。

经热处理后的负极极片直接进入分切机，制得带卷绕或叠片的负极极片。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

技术特征：

1.一种加速锂离子电池极片反弹的方法，极片包括集流体和涂敷在集流体上的活性膜片，其特征在于：在极片辊压之后、叠片或者卷绕之前对极片进行热处理。

2.按照权利要求1所述的一种加速锂离子电池极片反弹方法，其特征在于：所述的热处理温度为60℃～120℃。

3.根据权利要求1所述的一种加速锂离子电池极片反弹方法，其特征在于：所述的热处理速度为0m/min～70m/min。

4.根根据权利要求1所述的一种加速锂离子电池极片反弹方法，其特征在于：所述的热处理采用运风加热、微波加热、红外加热、电阻丝加热中的一种或者多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种加速锂离子电池极片反弹方法，其特征在于，所述的极片包括正极极片和负极极片。

6.一种加速锂离子电池极片反弹的装置，其特征在于：包括依次设置在生产线上的轧辊、热处理烘箱和冷却辊，所述热处理烘箱上端开有出风口，所述轧辊前端和/或冷却辊后端设置有在线测厚仪。

7.按照权利要求6所述的一种加速锂离子电池极片反弹的装置，其特征在于：所述轧辊和热处理烘箱之间设置有纠偏系统。

8.按照权利要求7所述的一种加速锂离子电池极片反弹的装置，其特征在于：所述纠偏系统采用蛇形纠偏装置，所述蛇形纠偏装置的纠偏摆辊摆动方向沿走带方向。

技术总结

本发明涉及锂电池生产技术领域，特别是一种加速锂离子电池极片反弹的方法，极片包括集流体和涂敷在集流体上的活性膜片，在极片辊压之后、叠片或者卷绕之前对极片进行热处理。本发明还包括一种加速锂离子电池极片反弹的装置，包括依次设置在生产线上的轧辊、热处理烘箱和冷却辊，所述轧辊前端和/或冷却辊后端设置有在线测厚仪。采用上述方法和结构后，本发明能避免辊压后极片厚度反弹不一致造成的电芯入壳困难及电池厚度异常等问题，缩短极卷流转周期，降低电池生产成本。

技术研发人员：王云辉;王红领;王纯刚;孙青山

受保护的技术使用者：中航锂电（江苏）有限公司

技术研发日：2018.05.15

技术公布日：2018.09.18