本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池極板擠壓式涂布過程中，特別是涂較薄的極片涂布過程中，控制極片氣泡缺陷的方法及其專用設(shè)備。

背景技術(shù)：

涂布是鋰離子電池制造的一道前端且重要的工序，現(xiàn)有技術(shù)的極板擠壓式涂布過程中，漿料出料及上料時(shí)漿料不與環(huán)境接觸，避免了異物進(jìn)入；但是漿料中轉(zhuǎn)罐內(nèi)存在空氣、出料漿料飛濺容易產(chǎn)生氣泡。涂布極片氣泡缺陷是涂布過程中常見一種缺陷不良，在鋰離子電池制造過程中難以避免，特別是鋰離子電池?cái)D壓式涂布在涂一種很?。?0μm左右）的極片過程中極片氣泡缺陷更加難以控制。一般涂布極片氣泡形成主要由異物縮孔、環(huán)境空氣引入導(dǎo)致；涂布極片氣泡的產(chǎn)生直接影響鋰離子電池制造的合格率，若不剔除則會(huì)影響后期電池性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對(duì)上述缺陷，提供一種鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡的控制方法，用于控制鋰離子電池極板擠壓式涂布過程中出現(xiàn)的極片氣泡缺陷，以解決現(xiàn)有技術(shù)特別是在涂一種很薄的極片時(shí)氣泡缺陷難以控制的不足。

本發(fā)明目的還在于提供上述鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡的控制方法的專用設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：攪拌缸出料口連接過濾裝置，過濾裝置放置于容器上，容器內(nèi)部裝有導(dǎo)流裝置，容器的出料口連接螺桿泵a進(jìn)料口，螺桿泵a出料口連接中轉(zhuǎn)罐的進(jìn)料口，中轉(zhuǎn)罐出料口連接螺桿泵b進(jìn)料口，螺桿泵b出料口連接涂布機(jī)模頭，涂布機(jī)模頭出料口對(duì)應(yīng)于涂布機(jī)鋼棍進(jìn)行涂布，模頭循環(huán)口連接中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口；漿料從攪拌缸出料口流出，控制流速0.6±0.1，漿料流至過濾裝置進(jìn)行過濾，濾出的漿料流至導(dǎo)流裝置，漿料沿著導(dǎo)流裝置流動(dòng)至容器的桶壁流下；漿料充滿容器體積的50%后，開啟螺桿泵a運(yùn)行，流量控制0.6±0.1；漿料通過螺桿泵a進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐，漿料沿中轉(zhuǎn)罐壁流下；漿料充滿中轉(zhuǎn)罐體積的80%或攪拌缸出料完成后，將中轉(zhuǎn)罐轉(zhuǎn)移至涂布工序；中轉(zhuǎn)罐的出料口連接螺桿泵b，流量控制在0.006-0.008。

本發(fā)明用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，包括一個(gè)攪拌缸，攪拌缸底部有出料管，出料管下部連接過濾裝置，過濾裝置放置在容器上部，其中容器內(nèi)部安裝有導(dǎo)流裝置，容器的出料口連接螺桿泵a的進(jìn)料口，螺桿泵a的出料口連接漿料中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口；漿料中轉(zhuǎn)罐下部有出料口連接螺桿泵b的進(jìn)料口，螺桿泵b的出料口連接涂布機(jī)模頭進(jìn)料口，涂布機(jī)模頭的出料口與涂布機(jī)鋼輥進(jìn)料端對(duì)應(yīng)，涂布機(jī)模頭有循環(huán)口與漿料中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口連接；所述導(dǎo)流裝置為一扇葉形螺旋導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置放置于容器中；扇葉厚度5±1mm，扇葉螺旋角度10°±1°，扇葉底部直徑、外徑比配套的容器內(nèi)徑小10±5mm，導(dǎo)流裝置可靈活拆卸。

本發(fā)明所述導(dǎo)流裝置的扇葉為2至3層，呈螺旋狀設(shè)置。

本發(fā)明用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，所述過濾裝置為容器高度20%±5%的圓筒；圓筒分上下兩部分，圓筒上部分的直徑等于配套使用的容器直徑，圓筒下部分的直徑小于配套使用的容器直徑10±5mm，過濾網(wǎng)裝于圓筒下部分，圓筒頂部有把手，過濾裝置可靈活拆卸。

本發(fā)明用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，所述容器為一圓柱形不銹鋼桶，桶內(nèi)徑900±10mm，桶厚2±1mm，總高1500±10mm，內(nèi)高1200±10mm；桶底有3根高280±10mm支柱，支柱為直徑60±5mm實(shí)心圓柱；桶底中心接有出料口。

本發(fā)明可以在攪拌缸漿料出料管道中，根據(jù)需求還可添加除鐵裝置；

本發(fā)明可以在漿料上料過程中，在管道中根據(jù)需求添加除鐵裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)漿料在轉(zhuǎn)移過程中噴濺產(chǎn)生大量氣泡；在中轉(zhuǎn)罐中抽真空短時(shí)間無法將漿料內(nèi)部氣泡除凈，浪費(fèi)大量工時(shí)；本發(fā)明使鋰離子電池漿料中氣泡缺陷的得到改進(jìn)；漿料出料先通過過濾裝置，濾掉氣泡或雜質(zhì)，通過導(dǎo)流裝置控制，漿料順扇葉螺旋向下，通過扇葉形倒流裝置，由于扇葉底部直徑比配套的容器內(nèi)徑小，漿料沿導(dǎo)流裝置流至容器壁，再沿容器壁留下，避免了氣泡的產(chǎn)生。漿料出料完成后轉(zhuǎn)移至涂布工序，中轉(zhuǎn)罐出料口連接螺桿泵將漿料上料至涂布機(jī)模頭，涂布在極片上，極片包覆在涂布機(jī)鋼輥上；可以使?jié){料出料、上料過程中空氣的引入得到有效的控制，減少了涂布過程中的氣泡缺陷不良；本發(fā)明使?jié){料在出料時(shí)通過過濾裝置將氣泡、顆粒濾除，通過導(dǎo)流避免漿料沖擊產(chǎn)生氣泡，螺桿泵可以將漿料穩(wěn)定輸送避免了氣泡的引入，本發(fā)明可以將鋰離子電池漿料在涂一種很薄的極片時(shí)產(chǎn)生的氣泡缺陷得到有效控制，降低了制造過程的成本損耗，提升了極片的合格率，進(jìn)而提升了鋰離子電池制造的合格率。

為表明本發(fā)明的效果，經(jīng)用本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)涂布對(duì)比實(shí)驗(yàn)（見實(shí)驗(yàn)報(bào)告），結(jié)果表明：現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法涂布?xì)馀莶涣悸?.5%；本發(fā)明的生產(chǎn)方法（實(shí)驗(yàn)報(bào)告稱為改進(jìn)后的工藝）涂布?xì)馀莶涣悸?.11%；且有效提升合格率并縮短工時(shí)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明過濾裝置的主視圖；

圖3是本發(fā)明過濾裝置的俯視圖；

圖4是本發(fā)明導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明容器的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，1：攪拌缸2：過濾裝置3：導(dǎo)流裝置4：容器5：螺桿泵a6：中轉(zhuǎn)罐7：螺桿泵b8：涂布機(jī)模頭9：涂布機(jī)鋼輥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例，詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

圖1中，攪拌缸1底部有出料管，出料管下部連接過濾裝置2，過濾裝置2放置在容器4上部，其中容器4內(nèi)部安裝有導(dǎo)流裝置3，容器4的出料口連接螺桿泵a5的進(jìn)料口，螺桿泵a5的出料口連接漿料中轉(zhuǎn)罐6進(jìn)料口；漿料中轉(zhuǎn)罐6下部有出料口連接螺桿泵b7的進(jìn)料口，螺桿泵b7的出料口連接涂布機(jī)模頭8進(jìn)料口，涂布機(jī)模頭8的出料口與涂布機(jī)鋼輥9進(jìn)料端對(duì)應(yīng)，涂布機(jī)模頭8有循環(huán)口與漿料中轉(zhuǎn)罐6進(jìn)料口連接。漿料從攪拌缸1出料口流出，所述的攪拌缸出料口孔徑150mm，控制流量0.5，即出料時(shí)球閥打開至1/3左右；漿料流至過濾裝置2進(jìn)行過濾，濾出的漿料流至導(dǎo)流裝置3，漿料沿著導(dǎo)流裝置3流動(dòng)至容器4的桶壁流下。漿料充滿容器4體積的50%后，開啟螺桿泵a5運(yùn)行，流量控制0.5。在此流量控制標(biāo)準(zhǔn)下漿料進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐會(huì)沿中轉(zhuǎn)罐壁流下，起到導(dǎo)流作用；螺桿泵b7流量控制0.0075；漿料通過螺桿泵a5流入中轉(zhuǎn)罐，沿中轉(zhuǎn)罐壁流下。漿料充滿中轉(zhuǎn)罐6體積的80%或攪拌缸1出料完成后，將中轉(zhuǎn)罐6轉(zhuǎn)移至涂布工序。中轉(zhuǎn)罐6的出料口連接螺桿泵b7，流量控制根據(jù)涂布面密度需求控制，螺桿泵b7連接涂布機(jī)模頭，模頭出料口對(duì)于鋼輥。涂布前涂布機(jī)漿料循環(huán)，將管道內(nèi)空氣排出，開始擠壓式涂布；鋰離子電池漿料氣泡得到了有效控制，大大提升了生產(chǎn)良率。

圖2、圖3中，過濾裝置2為容器高度20%±5%的圓筒；圓筒分上下兩部分，圓筒上部分的直徑等于配套使用的容器直徑，圓筒下部分的直徑小于配套使用的容器直徑10±5mm，過濾網(wǎng)裝于圓筒下部分，圓筒頂部有把手，過濾裝置可靈活拆卸。

圖4中，導(dǎo)流裝置3放置于容器中；所述導(dǎo)流裝置的扇葉為2至3層，呈螺旋狀設(shè)置。扇葉厚度5±1mm，扇葉螺旋角度10°±1°，扇葉底部直徑、外徑比配套的容器內(nèi)徑小10±5mm，導(dǎo)流裝置可靈活拆卸。圖中3-1為三根掛鉤，與導(dǎo)流扇葉焊接在一起，可固定扇葉，并可穩(wěn)定懸掛于容器頂部，起到固定作用；圖中3-2為導(dǎo)流扇葉，漿料可沿導(dǎo)流扇葉螺旋向下流動(dòng)，起到導(dǎo)流作用，也是此裝置中的主要部分。

圖5中，所述容器4為一圓柱形不銹鋼桶，桶內(nèi)徑900±10mm，桶厚2±1mm，總高1500±10mm，內(nèi)高1200±10mm；桶底有3根高280±10mm支柱，支柱為直徑60±5mm實(shí)心圓柱；桶底中心接有出料口。

用本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法涂布對(duì)比實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)涂布?xì)馀莶涣悸?，以模切工序ccd剔除氣泡極片不良為準(zhǔn)；涂布過程中不停機(jī)：結(jié)果表明：現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法出料時(shí)通過抽真空、漿料循環(huán)無法改善漿料氣泡；用本發(fā)明方法出料可有效改善漿料氣泡，且無需抽真空動(dòng)作，有效提升合格率并縮短工時(shí)。具體實(shí)驗(yàn)情況如下：

配制一缸正極漿料，進(jìn)行出料對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法出料：1、正極漿料攪拌結(jié)束后出半缸漿料；通過隔膜泵將漿料出至中轉(zhuǎn)罐，中間連接200目濾芯；2、中轉(zhuǎn)罐轉(zhuǎn)移至涂布工序，中轉(zhuǎn)罐抽真空-95kpa保壓攪拌1h后通過隔膜泵連接至涂布機(jī)頭進(jìn)行涂布；3、統(tǒng)計(jì)涂布?xì)馀莶涣悸省?br />
用本發(fā)明方法出料：1、按本發(fā)明的工藝流程進(jìn)行管道連接；2、出剩余半缸漿料，漿料通過200篩網(wǎng)、導(dǎo)流裝置進(jìn)入不銹鋼桶；3、通過螺桿泵a將不銹鋼桶中的漿料輸送至中轉(zhuǎn)罐；4、中轉(zhuǎn)罐連接螺桿泵b將漿料輸送至涂布機(jī)模頭開始涂布;5、統(tǒng)計(jì)涂布?xì)馀莶涣悸省?br />
現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法出料時(shí)間為90分鐘，用本發(fā)明方法出料時(shí)間為50分鐘，生產(chǎn)過程中現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法更換濾芯、篩網(wǎng)次數(shù)有3次，用本發(fā)明方法更換濾芯、篩網(wǎng)次數(shù)0次；現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法涂布?xì)馀莶涣悸?.5%；本發(fā)明的生產(chǎn)方法涂布?xì)馀莶涣悸?.11%。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法，其特征在于：攪拌缸出料口連接過濾裝置，過濾裝置放置于容器上，容器內(nèi)部裝有導(dǎo)流裝置，容器的出料口連接螺桿泵a進(jìn)料口，螺桿泵a出料口連接中轉(zhuǎn)罐的進(jìn)料口，中轉(zhuǎn)罐出料口連接螺桿泵b進(jìn)料口，螺桿泵b出料口連接涂布機(jī)模頭，涂布機(jī)模頭出料口對(duì)應(yīng)于涂布機(jī)鋼棍進(jìn)行涂布，模頭循環(huán)口連接中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口；漿料從攪拌缸出料口流出，控制流速0.6±0.1，漿料流至過濾裝置進(jìn)行過濾，濾出的漿料流至導(dǎo)流裝置，漿料沿著導(dǎo)流裝置流動(dòng)至容器的桶壁流下；漿料充滿容器體積的50%后，開啟螺桿泵a運(yùn)行，流量控制0.6±0.1；漿料通過螺桿泵a進(jìn)入中轉(zhuǎn)罐，漿料沿中轉(zhuǎn)罐壁流下；漿料充滿中轉(zhuǎn)罐體積的80%或攪拌缸出料完成后，將中轉(zhuǎn)罐轉(zhuǎn)移至涂布工序；中轉(zhuǎn)罐的出料口連接螺桿泵b，流量為0.006-0.008。

2.一種用于權(quán)利要求1所述的鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，其特征在于：包括一個(gè)攪拌缸（1），攪拌缸（1）底部有出料管，出料管下部連接過濾裝置（2），過濾裝置（2）放置在容器（4）上部，其中容器（4）內(nèi)部安裝有導(dǎo)流裝置（3），容器（4）的出料口連接螺桿泵a（5）的進(jìn)料口，螺桿泵a（5）的出料口連接漿料中轉(zhuǎn)罐（6）進(jìn)料口；漿料中轉(zhuǎn)罐（6）下部有出料口連接螺桿泵b（7）的進(jìn)料口，螺桿泵b（7）的出料口連接涂布機(jī)模頭（8）進(jìn)料口，涂布機(jī)模頭（8）的出料口與涂布機(jī)鋼輥（9）進(jìn)料端對(duì)應(yīng)，涂布機(jī)模頭（8）有循環(huán)口與漿料中轉(zhuǎn)罐（6）進(jìn)料口連接；所述導(dǎo)流裝置（3）為一扇葉形螺旋導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置（3）放置于容器（4）中；導(dǎo)流裝置的扇葉厚度5±1mm，扇葉螺旋角度10°±1°，扇葉外徑比配套的容器內(nèi)徑小10±5mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，其特征在于：所述導(dǎo)流裝置的扇葉為2至3層，呈螺旋狀設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，其特征在于：所述過濾裝置（2）為容器（4）高度20%±5%的圓筒；圓筒分上下兩部分，圓筒上部分的直徑等于配套使用的容器（4）直徑，圓筒下部分的直徑小于配套使用的容器（4）直徑10±5mm，過濾網(wǎng)裝于圓筒下部分，圓筒頂部有把手。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法的專用設(shè)備，其特征在于：所述容器（4）為一圓柱形不銹鋼桶，桶內(nèi)徑900±10mm，桶厚2±1mm，總高1500±10mm，內(nèi)高1200±10mm；桶底有3根高280±10mm支柱，支柱為直徑60±5mm實(shí)心圓柱；桶底中心接有出料口。

技術(shù)總結(jié)

一種鋰離子電池?cái)D壓式涂布極片氣泡控制方法及其專用設(shè)備，其攪拌機(jī)出料口與過濾裝置連接，過濾裝置下端放置容器，容器內(nèi)放置螺旋導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置的扇葉厚度5±1mm，扇葉螺旋角度10°±1°，扇葉底部直徑比配套的容器內(nèi)徑小10±5 mm。容器出料口通過螺桿泵與中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口連接，中轉(zhuǎn)罐出料口通過螺桿泵與涂布機(jī)模頭連接，模頭循環(huán)口與中轉(zhuǎn)罐進(jìn)料口連接；本發(fā)明可以將鋰離子電池漿料在涂一種很薄的極片時(shí)產(chǎn)生的氣泡缺陷得到有效控制，降低了制造過程的成本損耗，提升了極片的合格率，進(jìn)而提升了鋰離子電池制造的合格率。

技術(shù)研發(fā)人員：王海強(qiáng);劉琳;張寶華;齊明陽

受保護(hù)的技術(shù)使用者：駱駝集團(tuán)新能源電池有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.07.03

技術(shù)公布日：2021.04.02