一种极片制备装置及方法与流程

专利2025-05-27  30


本发明涉及锂离子电池,特别是涉及一种极片制备装置及方法。


背景技术:

1、传统的锂离子电池通常采用湿法涂布工艺制备极片,该工艺利用辊轮挤压浆料使浆料涂覆至集流体的表面形成极片,然而,由于浆料具备一定的流动性,在辊轮挤压浆料的过程中,浆料容易外溢,使集流体中间区域涂覆的浆料较厚,边缘涂覆的浆料较薄,导致形成的极片具有削薄区问题,削薄区会降低极片的一致性,影响极片质量。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供一种极片制备装置及方法,以至少解决目前极片制备工艺容易出现削薄区的问题。

2、为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、本发明提供了一种极片制备装置,包括第一辊轮、第二辊轮和出料组件;

4、所述第一辊轮与所述第二辊轮的转动方向相反,所述第一辊轮的外周面上环绕轴线设置有第一环形凹槽,所述第一环形凹槽与所述第二辊轮的外周面之间形成用于放置集流体的辊压间隙;

5、所述出料组件用于向所述第一环形凹槽输送浆料;

6、所述第一辊轮与所述第二辊轮转动,以将所述浆料涂覆至所述集流体的表面形成极片。

7、可选地,所述第二辊轮的外周面上环绕轴线设置有第二环形凹槽,所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间形成所述辊压间隙;

8、所述出料组件还用于向所述第二环形凹槽输送浆料。

9、可选地,所述辊压间隙不超过所述极片的厚度。

10、可选地,沿第一方向,所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的尺寸与所述极片的尺寸相同;其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行。

11、可选地,所述出料组件包括第一出料机构,所述第一出料机构用于向所述第一环形凹槽输送浆料。

12、可选地,所述出料组件包括第二出料机构,所述第二出料机构用于向所述第二环形凹槽输送浆料。

13、可选地,所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽对应设置有传送带;

14、所述传送带的至少部分绕设于所述第一环形凹槽内,和/或,所述传送带的至少部分绕设于所述第二环形凹槽内;所述传送带用于承载所述浆料,所述传送带与所述第一辊轮和/或所述第二辊轮同步转动,以将所述浆料涂覆至所述集流体的表面形成极片。

15、可选地,沿第一方向,所述传送带的尺寸不超过所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽的尺寸,其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行。

16、可选地,所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽对应设置有浆料挤出器;

17、所述浆料挤出器用于获取所述浆料,并将所述浆料挤出至所述所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽内。

18、可选地,所述浆料挤出器包括出料口,所述出料口呈条形状,且沿第一方向布设,其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行;

19、所述浆料挤出器通过所述出料口将所述浆料挤出。

20、可选地,沿所述第一方向,所述出料口的尺寸不超过所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽的尺寸。

21、可选地,还包括喷淋机构;

22、所述喷淋机构用于向所述浆料喷淋溶剂,以调节所述浆料的粘合度及干燥度。

23、本发明还提供了一种极片制备方法,应用于前述任一项极片制备装置,所述方法包括:

24、将集流体放置于所述辊压间隙内;

25、通过所述出料组件将所述浆料输送至所述第一环形凹槽;

26、驱动所述第一辊轮和所述第二辊轮转动,以将所述浆料涂覆至所述集流体的表面。

27、可选地,通过所述出料组件将所述浆料输送至所述第一环形凹槽之前,所述方法还包括:

28、制备粘结剂胶液;

29、将所述粘结剂胶液与导电剂和电极活性物质混合形成半固态混合液;

30、将所述半固态混合液捏合形成固含量在76%~86%范围内的浆料。

31、相对于现有技术,本发明所述的极片制备装置具有以下优势:

32、本发明的极片制备装置在制备极片的过程中,第一辊轮环形凹槽可以限制浆料的流动范围,避免浆料外溢,从而使第一辊轮的外周面保持干净整洁,且浆料在第一环形凹槽内流动也有助于提升浆料厚度的均匀性,避免浆料外溢出现中间厚边缘薄的现象。与此同时,在浆料涂覆至集流体表面的过程中,第一环形凹槽可以对浆料起到一定的限位作用,使形成的极片边缘保持较好的直角状结构,从而有效避免湿法涂布工艺带来的削薄区问题,保证极片的一致性,提升极片质量。



技术特征:

1.一种极片制备装置,其特征在于,包括第一辊轮、第二辊轮和出料组件;

2.根据权利要求1所述的极片制备装置,其特征在于,所述第二辊轮的外周面上环绕轴线设置有第二环形凹槽,所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间形成所述辊压间隙;

3.根据权利要求1或2所述的极片制备装置,其特征在于,所述辊压间隙不超过所述极片的厚度。

4.根据权利要求2所述的极片制备装置,其特征在于,沿第一方向,所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的尺寸与所述极片的尺寸相同;其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行。

5.根据权利要求1所述的极片制备装置,其特征在于,所述出料组件包括第一出料机构,所述第一出料机构用于向所述第一环形凹槽输送浆料。

6.根据权利要求2所述的极片制备装置,其特征在于,所述出料组件包括第二出料机构,所述第二出料机构用于向所述第二环形凹槽输送浆料。

7.根据权利要求2所述的极片制备装置,其特征在于,所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽对应设置有传送带;

8.根据权利要求7所述的极片制备装置,其特征在于,沿第一方向,所述传送带的尺寸不超过所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽的尺寸,其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行。

9.根据权利要求2所述的极片制备装置,其特征在于,所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽对应设置有浆料挤出器;

10.根据权利要求9所述的极片制备装置,其特征在于,所述浆料挤出器包括出料口,所述出料口呈条形状,且沿第一方向布设,其中,所述第一方向与所述第一辊轮和所述第二辊轮的转轴平行;

11.根据权利要求10所述的极片制备装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述出料口的尺寸不超过所述第一环形凹槽和/或所述第二环形凹槽的尺寸。

12.根据权利要求1所述的极片制备装置,其特征在于,还包括喷淋机构;

13.一种极片制备方法,其特征在于,应用于权利要求1至12任一项所述的极片制备装置,所述方法包括:

14.根据权利要求13所述的极片制备方法,其特征在于,通过所述出料机构将所述浆料输送至所述第一环形凹槽之前,所述方法还包括:


技术总结
本发明提供了一种极片制备装置及方法,装置包括第一辊轮、第二辊轮和出料组件;第一辊轮与第二辊轮的转动方向相反,第一辊轮的外周面上环绕轴线设置有第一环形凹槽,第一环形凹槽与第二辊轮的外周面之间形成用于放置集流体的辊压间隙;出料组件用于向第一环形凹槽输送浆料;第一辊轮与第二辊轮转动,以将浆料涂覆至集流体的表面形成极片。极片制备过程中,第一环形凹槽可以限制浆料的流动范围,避免浆料外溢,有助于提升浆料厚度的均匀性。同时,在浆料涂覆至集流体表面的过程中,第一环形凹槽可以对浆料起到一定的限位作用,能使形成的极片边缘保持较好的直角状结构,从而避免湿法涂布工艺带来的削薄区问题。

技术研发人员:罗南辉,吴自亮,李鸿成,陈佳,谭友斌
受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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