本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種加速鋰離子電池極片反彈的方法及裝置。

背景技術(shù)：

鋰離子電池的極片（包括正極片和負(fù)極片）的制備過程，通常包括制漿、涂膜、干燥、碾壓和切割等工序，雖然不同廠商或不同電池的制造工序可能會(huì)有所變化，但極片碾壓是必不可少的工序。極片在經(jīng)過碾壓后達(dá)到一定的壓實(shí)密度，對(duì)鋰離子電池能量密度提升非常重要。我們現(xiàn)有工藝都是對(duì)輥冷壓技術(shù)，極片在常溫狀態(tài)下經(jīng)過冷壓機(jī)的兩個(gè)壓輥進(jìn)行碾壓，達(dá)到所設(shè)計(jì)的厚度。這種冷壓技術(shù)雖然可以提高極片的壓實(shí)密度，但是由于對(duì)輥冷壓時(shí)只有兩個(gè)壓輥，在強(qiáng)大的輥間壓力下，壓輥易發(fā)生形變，導(dǎo)致極片冷壓后出現(xiàn)中間厚兩邊薄的現(xiàn)象，造成壓實(shí)密度不一致的問題，最終影響電芯的厚度一致性。

鋰電池疊片后厚度分布基本上是按照工藝設(shè)計(jì)的厚度范圍內(nèi)波動(dòng)的，根據(jù)要求只要電池的厚度低于9mm即可，分析認(rèn)為厚度不足以影響電池封裝效果。唯一涉及的問題是封裝后，電池的坑深測(cè)試值為4.0mm左右，反彈會(huì)不會(huì)與沖坑的深度造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種避免輥壓后極片厚度反彈不一致的鋰離子電池極片反彈的方法及裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括一種加速鋰離子電池極片反彈的方法，極片包括集流體和涂敷在集流體上的活性膜片，在極片輥壓之后、疊片或者卷繞之前對(duì)極片進(jìn)行熱處理。

進(jìn)一步的，所述的熱處理溫度為60℃～120℃。

進(jìn)一步的，所述的熱處理速度為0m/min～70m/min。

進(jìn)一步的，所述的熱處理采用運(yùn)風(fēng)加熱、微波加熱、紅外加熱、電阻絲加熱中的一種或者多種組合。

進(jìn)一步的，所述的極片包括正極極片和負(fù)極極片。

本發(fā)明還包括一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，包括依次設(shè)置在生產(chǎn)線上的軋輥、熱處理烘箱和冷卻輥，所述熱處理烘箱上端開有出風(fēng)口，所述軋輥前端和/或冷卻輥后端設(shè)置有在線測(cè)厚儀。

進(jìn)一步的，所述軋輥和熱處理烘箱之間設(shè)置有糾偏系統(tǒng)。

更進(jìn)一步的，所述糾偏系統(tǒng)采用蛇形糾偏裝置，所述蛇形糾偏裝置的糾偏擺輥擺動(dòng)方向沿走帶方向。

采用上述方法和結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明能避免輥壓后極片厚度反彈不一致造成的電芯入殼困難及電池厚度異常等問題，縮短極卷流轉(zhuǎn)周期，降低電池生產(chǎn)成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明熱處理所使用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明在輥壓之后進(jìn)行熱處理的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為糾偏系統(tǒng)，2為出風(fēng)口，3-1為熱處理烘箱，3-2為熱處理烘箱，4為冷卻輥，5為在線測(cè)厚儀，6為軋輥。

具體實(shí)施方式

一種加速鋰離子電池極片反彈方法，極片包括集流體和涂敷在集流體上的活性膜片，在極片輥壓之后、疊片或卷繞之前對(duì)極片進(jìn)行熱處理。極片的熱處理步驟可以設(shè)置在輥壓工序、模切工序、分切工序或者疊片或卷繞等工序。通常熱處理溫度為60℃～110℃，熱處理速度為0 m/min～70 m/min，熱處理方式采用運(yùn)風(fēng)加熱、微波加熱、紅外加熱、電阻絲加熱中的一種或者多種組合。

如圖1所示，本發(fā)明還包括一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，包括依次設(shè)置在生產(chǎn)線上的軋輥1、熱處理烘箱和冷卻輥4，所述熱處理烘箱上端開有出風(fēng)口2，所述軋輥1前端和/或冷卻輥4后端設(shè)置有在線測(cè)厚儀5。所述軋輥6和熱處理烘箱之間設(shè)置有糾偏系統(tǒng)1。

實(shí)施例1

作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式如圖2所示，負(fù)極極片經(jīng)在線測(cè)厚儀5進(jìn)入軋輥6，在軋輥6與熱處理烘箱3中間設(shè)置有糾偏系統(tǒng)1，糾偏系統(tǒng)1采用蛇形糾偏裝置，即糾偏擺輥擺動(dòng)方向沿走帶方向，熱處理烘箱3-1內(nèi)部采用紅外加熱，加熱溫度為80 ℃，熱處理烘箱3-2內(nèi)部采用運(yùn)風(fēng)加熱，加熱溫度為60 ℃，熱處理出口處為冷卻輥4，其冷卻水溫度為10 ℃，熱處理走帶速度為50 m/min。

經(jīng)熱處理后的負(fù)極極片再經(jīng)模切、分切等工序，制得待卷繞的負(fù)極極片。

取同一卷輥壓后的負(fù)極極片，一部分極片經(jīng)熱處理，另一部分極片未經(jīng)熱處理，將兩部分極片置于相同的環(huán)境中，每2h檢測(cè)一次極片的厚度，未經(jīng)熱處理的極片需要在14 h之后達(dá)到最大反彈，而經(jīng)過熱處理的極片，厚度變化較小，基本達(dá)到最大反彈量。

實(shí)施例2

作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式為將熱處理裝置置于模切機(jī)前端，待模切成型的負(fù)極極片經(jīng)蛇形糾偏系統(tǒng)1進(jìn)入熱處理烘箱內(nèi)部，其熱處理烘箱3-1內(nèi)部采用紅外加熱，加熱溫度為90 ℃，熱處理烘箱3-2內(nèi)部采用紅外加熱，加熱溫度為70 ℃，熱處理出口處為冷卻輥4的冷卻水溫度為8 ℃，熱處理走帶速度為30 m/min。

經(jīng)熱處理后的負(fù)極極片直接進(jìn)行模切，隨后再經(jīng)分切工序，制得待卷繞的負(fù)極極片。

實(shí)施例3

作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式為將熱處理裝置置于模切機(jī)后端，將帶極耳的負(fù)極極片經(jīng)蛇形糾偏系統(tǒng)1進(jìn)入熱處理烘箱內(nèi)部，其熱處理烘箱3-1內(nèi)部采用微波加熱，加熱溫度為80 ℃，熱處理烘箱3-2內(nèi)部采用紅外加熱，加熱溫度為60 ℃，熱處理出口處為冷卻輥4的冷卻水溫度為9 ℃，熱處理走帶速度為30 m/min。

經(jīng)熱處理后的負(fù)極極片再經(jīng)分切工序，制得帶卷繞或疊片的負(fù)極極片。

實(shí)施例4

作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式為將熱處理裝置置于分切機(jī)前端，將帶極耳的負(fù)極極片經(jīng)蛇形糾偏系統(tǒng)1進(jìn)入熱處理烘箱內(nèi)部，其熱處理烘箱3-1內(nèi)部采用微波加熱，加熱溫度為100 ℃，熱處理烘箱3-2內(nèi)部采用運(yùn)風(fēng)加熱，加熱溫度為80 ℃，熱處理出口處為冷卻輥4的冷卻水溫度為7 ℃，熱處理走帶速度為60 m/min。

經(jīng)熱處理后的負(fù)極極片直接進(jìn)入分切機(jī)，制得帶卷繞或疊片的負(fù)極極片。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。

技術(shù)特征：

1.一種加速鋰離子電池極片反彈的方法，極片包括集流體和涂敷在集流體上的活性膜片，其特征在于：在極片輥壓之后、疊片或者卷繞之前對(duì)極片進(jìn)行熱處理。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種加速鋰離子電池極片反彈方法，其特征在于：所述的熱處理溫度為60℃～120℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速鋰離子電池極片反彈方法，其特征在于：所述的熱處理速度為0m/min～70m/min。

4.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速鋰離子電池極片反彈方法，其特征在于：所述的熱處理采用運(yùn)風(fēng)加熱、微波加熱、紅外加熱、電阻絲加熱中的一種或者多種組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速鋰離子電池極片反彈方法，其特征在于，所述的極片包括正極極片和負(fù)極極片。

6.一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，其特征在于：包括依次設(shè)置在生產(chǎn)線上的軋輥、熱處理烘箱和冷卻輥，所述熱處理烘箱上端開有出風(fēng)口，所述軋輥前端和/或冷卻輥后端設(shè)置有在線測(cè)厚儀。

7.按照權(quán)利要求6所述的一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，其特征在于：所述軋輥和熱處理烘箱之間設(shè)置有糾偏系統(tǒng)。

8.按照權(quán)利要求7所述的一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，其特征在于：所述糾偏系統(tǒng)采用蛇形糾偏裝置，所述蛇形糾偏裝置的糾偏擺輥擺動(dòng)方向沿走帶方向。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種加速鋰離子電池極片反彈的方法，極片包括集流體和涂敷在集流體上的活性膜片，在極片輥壓之后、疊片或者卷繞之前對(duì)極片進(jìn)行熱處理。本發(fā)明還包括一種加速鋰離子電池極片反彈的裝置，包括依次設(shè)置在生產(chǎn)線上的軋輥、熱處理烘箱和冷卻輥，所述軋輥前端和/或冷卻輥后端設(shè)置有在線測(cè)厚儀。采用上述方法和結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明能避免輥壓后極片厚度反彈不一致造成的電芯入殼困難及電池厚度異常等問題，縮短極卷流轉(zhuǎn)周期，降低電池生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王云輝;王紅領(lǐng);王純剛;孫青山

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中航鋰電（江蘇）有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2018.05.15

技術(shù)公布日：2018.09.18