极片制造方法及极片制造装置与流程

专利检索2026-09-12  1


本技术涉及电池领域,具体而言,涉及一种极片制造方法及极片制造装置。


背景技术:

1、电池在新能源领域应用甚广,例如电动汽车、新能源汽车等,新能源汽车、电动汽车已经成为汽车产业的发展新趋势。电池包括电极组件,电极组件是电池中发生电化学反应的部件。电极组件主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠而成。

2、制造极片时,需要在集流体上涂覆绝缘浆料和活性物质浆料,绝缘浆料干燥后形成绝缘层,绝缘层用于在折极耳时降低正极极片和负极极片接触的风险。当前涂布工艺在涂布机的机头位置通过涂布头将活性物质浆料和绝缘层浆料一同挤出进行涂布。涂布头离集流体的距离会优先保证活性物质浆料的涂布厚度,导致绝缘浆料挤出口与集流体的间隙较大,绝缘浆料涂布厚度较厚,增加了绝缘浆料的消耗,导致极片的制造成本较高。


技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种极片制造方法及极片制造装置,其旨在改善相关技术中极片的制造成本较高的问题。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种极片制造方法,所述极片制造方法包括:步骤s100:提供集流体;步骤s200:在所述集流体上涂布第一浆料;步骤s250:通过辊夹机构输送所述集流体,所述辊夹机构包括第一辊体和第二辊体,所述第一辊体包括第一辊段和第二辊段,所述第二辊段和所述第一辊段沿所述第一辊体的轴向排布,所述第二辊段的直径大于所述第一辊段的直径,所述第二辊段与所述第二辊体用于与所述集流体的未涂布所述第一浆料的部分接触,以配合输送所述集流体,所述第一辊段与所述第一浆料间隙设置;步骤s300:在所述集流体上涂布第二浆料,使得所述第二浆料和所述第一浆料在所述集流体的宽度方向上排布;其中,所述步骤s200在所述步骤s300之前,所述第一浆料和所述第二浆料中的一者为活性物质浆料,所述第一浆料和所述第二浆料中的另一者为绝缘浆料。

3、在上述技术方案中,采用该极片制造方法制造极片时,能够先在集流体上涂布绝缘浆料,再在集流体上涂布活性物质浆料,或者先在集流体上涂布活性物质浆料,再在集流体上涂布绝缘浆料。这样,绝缘浆料和活性物质浆料均单独涂布,涂布绝缘浆料和涂布活性物质浆料互不影响,能够提升绝缘浆料和活性物质浆料的涂布质量,便于精确控制绝缘浆料和活性物质浆料的涂布厚度,有利于降低极片的制造成本。并且,采用该极片制造的电极组件能够较为方便的入壳,极耳冗余的风险降低,有利于提升电池单体的可靠性。第二辊段和第二辊体均能够与集流体的未涂布第一浆料的部分接触,从而配合输送集流体。第一辊体和第二辊体均不会与涂覆于集流体的第一浆料接触,不易损伤涂覆于集流体的第一浆料,从而有利于提升第一浆料的涂布质量,便于控制第一浆料的涂布厚度。另外,通过辊夹机构输送集流体,能够降低集流体发生抖动的风险,便于在集流体上涂布第二浆料,有利于提升第二浆料的涂布质量。

4、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;所述步骤s300包括:步骤s310:在所述集流体上涂布所述活性物质浆料,并使所述活性物质浆料覆盖所述绝缘浆料的一部分。

5、在上述技术方案中,制造极片时,先在集流体上涂布绝缘浆料,再在集流体上涂布活性物质浆料,这样,在涂布活性物质浆料时能够使活性物质浆料覆盖绝缘浆料的一部分,降低集流体显露的风险。

6、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述步骤s200包括:步骤s210:在所述集流体上涂布多个所述第一浆料,以使多个所述第一浆料沿所述集流体的宽度方向排布;所述步骤s300包括:步骤s320:在相邻的两个所述第一浆料之间涂布所述第二浆料。

7、在上述技术方案中,通过在集流体上涂布多个第一浆料,并在相邻的两个第一浆料之间涂布第二浆料,后续经过模切,即可一次生产出多个极片,有利于提升极片的生产效率,降低极片的生产成本。

8、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述步骤s210包括:步骤s211:在所述集流体上同时涂布多个所述第一浆料。

9、在上述技术方案中,由于多个第一浆料是沿集流体的宽度方向间隔设置的,通过在集流体上同时涂布多个第一浆料,不但有利于提升生产效率,降低生产成本,并且多个第一浆料的涂布不存在先后关系,在涂布时不易互相影响,有利于提升对第一浆料的涂布质量。

10、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述步骤s200包括:步骤s220:通过凹版辊在所述集流体上涂布所述绝缘浆料。

11、在上述技术方案中,通过凹版辊在集流体上涂布绝缘浆料,便于实现超薄涂布,并且能够使绝缘浆料的厚度一致性较高。

12、作为本技术实施例的一种可选技术方案,在所述步骤s300之后,所述极片制造方法还包括:步骤s400:烘干所述第一浆料和所述第二浆料。

13、在上述技术方案中,通过烘干第一浆料和第二浆料,以在集流体上形成绝缘层和活性物质层。

14、第二方面,本技术实施例还提供了一种极片制造装置,所述极片制造装置包括放卷机构、第一涂布机构、辊夹机构和第二涂布机构,所述放卷机构用于放卷集流体;所述第一涂布机构设置于所述放卷机构的下游,所述第一涂布机构用于在所述集流体上涂布第一浆料;所述辊夹机构设置于所述第一涂布机构的下游,所述辊夹机构包括第一辊体和第二辊体,所述第一辊体包括第一辊段和第二辊段,所述第二辊段和所述第一辊段沿所述第一辊体的轴向排布,所述第二辊段的直径大于所述第一辊段的直径,所述第二辊段与所述第二辊体用于与所述集流体的未涂布所述第一浆料的部分接触,以配合输送所述集流体,所述第一辊段与所述第一浆料间隙设置;所述第二涂布机构设置于所述辊夹机构的下游,所述第二涂布机构用于在所述集流体上涂布第二浆料,所述第二浆料和所述第一浆料在所述集流体的宽度方向上排布,所述第一浆料和所述第二浆料中的一者为活性物质浆料,所述第一浆料和所述第二浆料中的一者为绝缘浆料。第二辊段和第二辊体均能够与集流体的未涂布第一浆料的部分接触,从而配合输送集流体。第一辊体和第二辊体均不会与涂覆于集流体的第一浆料接触,不易损伤涂覆于集流体的第一浆料,从而有利于提升第一浆料的涂布质量,便于控制第一浆料的涂布厚度。另外,通过辊夹机构输送集流体,能够降低集流体发生抖动的风险,便于在集流体上涂布第二浆料,有利于提升第二浆料的涂布质量。

15、在上述技术方案中,采用该极片制造装置制造极片时,能够先在集流体上涂布绝缘浆料,再在集流体上涂布活性物质浆料,或者先在集流体上涂布活性物质浆料,再在集流体上涂布绝缘浆料。这样,绝缘浆料和活性物质浆料均单独涂布,涂布绝缘浆料和涂布活性物质浆料互不影响,能够提升绝缘浆料和活性物质浆料的涂布质量,便于精确控制绝缘浆料和活性物质浆料的涂布厚度,有利于降低极片的制造成本。并且,采用该极片制造的电极组件能够较为方便的入壳,极耳冗余的风险降低,有利于提升电池单体的可靠性。

16、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一辊体的轴线和所述第二辊体的轴线所在的平面平行于竖直平面。

17、在上述技术方案中,通过使第一辊体的轴线和第二辊体的轴线所在的平面平行于竖直平面,能够降低集流体通过辊夹机构后发生打皱的风险。

18、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述辊夹机构还包括第一驱动件,所述第一驱动件连接于所述第二辊体,所述第一驱动件用于驱动所述第二辊体转动。

19、在上述技术方案中,通过设置第一驱动件驱动第二辊体主动转动,便于第二辊体与第一辊体配合输送集流体,使得辊夹机构在第一涂布机构和第二涂布机构之间形成张力隔断,从而使得集流体在输送过程中张力平衡。

20、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第二涂布机构包括涂布头,所述涂布头与所述第二辊体之间具有第一间隙,所述第一间隙用于供所述集流体穿过,所述涂布头用于在所述集流体上涂布所述第二浆料。

21、在上述技术方案中,涂布头与第二辊体之间具有第一间隙,第一间隙用于供极片通过,在极片通过第一间隙时,涂布头能够在集流体上涂布第二浆料。该极片制造装置利用第二辊体支撑集流体,从而便于涂布头在集流体上涂布活性物质浆料。第二辊体既能够与第一辊体配合输送集流体,又能够支撑集流体,一个部件起到了多个作用,有利于简化极片制造装置的结构,降低极片制造装置的成本。

22、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构包括储料器和凹版辊,所述储料器用于储存所述第一浆料;所述凹版辊与所述储料器可转动连接,所述凹版辊用于将所述储料器内的所述第一浆料涂布于所述集流体。

23、在上述技术方案中,凹版辊可转动地设置于储料器,凹版辊的一部分位于储料器外,凹版辊的另一部分位于储料器内。在凹版辊的转动过程中,能够蘸取储料器内的第一浆料,并将第一浆料涂布在集流体上。通过凹版辊在集流体上涂布绝缘浆料,便于实现超薄涂布,并且能够使绝缘浆料的厚度一致性较高。

24、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构还包括第二驱动件,所述第二驱动件连接于所述凹版辊,所述第二驱动件用于驱动所述凹版辊转动。

25、在上述技术方案中,通过设置第二驱动件来驱动凹版辊主动转动,能够使得凹版辊的外周面上任意一点的线速度大于集流体的输送速度,从而有利于提升对第一浆料的涂布效果。

26、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述凹版辊的直径为d,满足:100mm≤d≤300mm。

27、在上述技术方案中,通过使d≤300mm,凹版辊的直径较小,有利于控制第一浆料的涂布厚度的一致性,能够将第一浆料涂布的更薄。通过使d≥100mm,凹版辊的直径不至于过小,使得凹版辊具有足够的强度,降低凹版辊断裂的风险。因此,当100mm≤d≤300mm时,能够兼顾凹版辊的强度和涂布效果。

28、作为本技术实施例的一种可选技术方案,120mm≤d≤160mm。

29、在上述技术方案中,通过使d≤160mm,凹版辊的直径更小,更有利于控制第一浆料的涂布厚度的一致性,能够将第一浆料涂布的更薄。通过使d≥120mm,凹版辊的直径不至于过小,使得凹版辊具有足够的强度,降低凹版辊断裂的风险。因此,当120mm≤d≤160mm时,能够兼顾凹版辊的强度和涂布效果。

30、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;所述第一涂布机构包括多个所述凹版辊,多个所述凹版辊沿所述集流体的宽度方向间隔设置,所述凹版辊用于将所述绝缘浆料涂布于所述集流体。

31、在上述技术方案中,通过设置多个凹版辊,并使多个凹版辊沿集流体的宽度方向间隔设置,能够同时在集流体上涂布出多条绝缘浆料,提升极片的生产效率,降低极片的生产成本。

32、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;所述极片制造装置包括多个所述第一涂布机构,多个所述第一涂布机构沿所述集流体的宽度方向排布,每个所述第一涂布机构包括一个所述凹版辊,所述凹版辊用于将所述绝缘浆料涂布于所述集流体。

33、在上述技术方案中,通过设置多个第一涂布机构,并使多个第一涂布机构沿集流体的宽度方向排布,能够同时在集流体上涂布出多条绝缘浆料,提升极片的生产效率,降低极片的生产成本。

34、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构包括压辊,所述压辊用于将所述集流体压合于所述凹版辊。

35、在上述技术方案中,通过设置压辊将集流体压合于凹版辊,使得凹版辊能够稳定地将第一浆料涂布于集流体,有利于提升第一浆料涂布的一致性。

36、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述凹版辊的上游和下游均设置有所述压辊。

37、在上述技术方案中,通过在凹版辊的上游和下游均设置压辊,以提升将集流体压合于凹版辊的效果,使得凹版辊能够更为稳定地将第一浆料涂布于集流体,有利于提升第一浆料涂布的一致性。

38、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构包括调节结构,所述调节结构连接于所述压辊,所述调节结构用于调节所述压辊沿所述集流体的厚度方向的位置。

39、在上述技术方案中,通过设置调节结构调节压辊沿集流体厚度方向的位置,能够实现对凹版辊与集流体接触长度的调节,也即调节集流体与凹版辊接触的进给量。通过调节集流体与凹版辊接触的进给量,能够降低漏涂的风险。

40、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构还包括刮刀,所述刮刀用于刮除所述凹版辊上多余的所述第一浆料。

41、在上述技术方案中,通过设置刮刀将凹版辊上多余的第一浆料刮除,有利于控制第一浆料的涂布厚度和涂布一致性。

42、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述第一涂布机构沿所述集流体的宽度方向位置可调。

43、在上述技术方案中,通过使第一涂布机构沿集流体的宽度方向位置可调,能够根据需要调节第一涂布机构在集流体宽度方向上的位置,以满足不同极片的制造需求,有利于提升极片制造装置对制造不同型号的极片的适应性。

44、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述极片制造装置包括导向件,所述导向件沿所述集流体的宽度方向延伸,所述第一涂布机构与所述导向件导向配合。

45、在上述技术方案中,通过设置导向件来引导第一涂布机构沿集流体的宽度方向移动,降低在调节第一涂布机构的位置时第一涂布机构发生跑偏的风险。

46、作为本技术实施例的一种可选技术方案,所述极片制造装置还包括烘干机构,所述烘干机构设置于所述第二涂布机构的下游,所述烘干机构用于烘干所述第一浆料和所述第二浆料。

47、在上述技术方案中,通过设置烘干机构来烘干第一浆料和第二浆料,以在集流体上形成绝缘层和活性物质层。


技术特征:

1.一种极片制造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述极片制造方法,其特征在于,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;

3.根据权利要求2所述极片制造方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

4.根据权利要求3所述极片制造方法,其特征在于,所述步骤s210包括:

5.根据权利要求2所述极片制造方法,其特征在于,所述步骤s200包括:

6.根据权利要求1所述极片制造方法,其特征在于,在所述步骤s300之后,所述极片制造方法还包括:

7.一种极片制造装置,其特征在于,包括:

8.根据权利要求7所述极片制造装置,其特征在于,所述第一辊体的轴线和所述第二辊体的轴线所在的平面平行于竖直平面。

9.根据权利要求7所述极片制造装置,其特征在于,所述辊夹机构还包括第一驱动件,所述第一驱动件连接于所述第二辊体,所述第一驱动件用于驱动所述第二辊体转动。

10.根据权利要求7所述极片制造装置,其特征在于,所述第二涂布机构包括涂布头,所述涂布头与所述第二辊体之间具有第一间隙,所述第一间隙用于供所述集流体穿过,所述涂布头用于在所述集流体上涂布所述第二浆料。

11.根据权利要求7-10任一项所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构包括:

12.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构还包括第二驱动件,所述第二驱动件连接于所述凹版辊,所述第二驱动件用于驱动所述凹版辊转动。

13.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述凹版辊的直径为d,满足:100mm≤d≤300mm。

14.根据权利要求13所述极片制造装置,其特征在于,120mm≤d≤160mm。

15.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;

16.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述第一浆料为所述绝缘浆料,所述第二浆料为活性物质浆料;

17.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构包括压辊,所述压辊用于将所述集流体压合于所述凹版辊。

18.根据权利要求17所述极片制造装置,其特征在于,所述凹版辊的上游和下游均设置有所述压辊。

19.根据权利要求17所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构包括调节结构,所述调节结构连接于所述压辊,所述调节结构用于调节所述压辊沿所述集流体的厚度方向的位置。

20.根据权利要求11所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构还包括刮刀,所述刮刀用于刮除所述凹版辊上多余的所述第一浆料。

21.根据权利要求7-10任一项所述极片制造装置,其特征在于,所述第一涂布机构沿所述集流体的宽度方向位置可调。

22.根据权利要求21所述极片制造装置,其特征在于,所述极片制造装置包括导向件,所述导向件沿所述集流体的宽度方向延伸,所述第一涂布机构与所述导向件导向配合。

23.根据权利要求7-10任一项所述极片制造装置,其特征在于,所述极片制造装置还包括烘干机构,所述烘干机构设置于所述第二涂布机构的下游,所述烘干机构用于烘干所述第一浆料和所述第二浆料。


技术总结
本申请提供了一种极片制造方法及极片制造装置。方法包括:步骤S100:提供集流体;步骤S200:在集流体上涂布第一浆料;步骤S250:通过辊夹机构输送集流体,辊夹机构包括第一辊体和第二辊体,第一辊体包括第一辊段和第二辊段,第二辊段和第一辊段沿第一辊体的轴向排布,第二辊段的直径大于第一辊段的直径,第二辊段与第二辊体用于与集流体的未涂布第一浆料的部分接触,以配合输送集流体,第一辊段与第一浆料间隙设置;步骤S300:在集流体上涂布第二浆料,使得第二浆料和第一浆料在集流体的宽度方向上排布。其中,步骤S200在步骤S300之前。采用上述制造方法,有利于降低极片的制造成本。

技术研发人员:张勇,赵天宇,商红武
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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