[发明专利]电池极片干燥方法

说明书

本发明涉及一种电池极片干燥方法，包括如下步骤：步骤一，建立电池极片干燥的数学模型，根据所述数学模型得到若干组电池极片干燥过程中的理论参数；步骤二，分别利用计算得到的若干组理论参数进行电池极片涂布和干燥试验；步骤三，对步骤二得到的干燥后的电池极片进行剥离力测试和粘结剂分布测试，测试结果中粘结力最高、粘结剂分布最均匀的电池极片所对应的理论参数作为最优干燥参数。本发明提供的方法解决了涂布烘箱的参数设定的问题，使得涂布烘箱的参数设定有据可依。

技术领域

本发明涉及化学电池制造领域，特别是涉及一种电池极片干燥方法。

背景技术

在二次电池中，具有高能量密度、高电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池现已商业化并被广泛地使用。锂二次电池含有正电极、负电极、插入正负电极之间的分离器和电解质，并根据用作正电极活性材料和负电极活性材料的材料种类将其分类为锂离子电池(LIB)、锂聚合物离子电池(PLIB)等。通常，锂二次电池的电极是利用正或负电极活性材料经过涂布工序涂覆含有铜片、网眼、膜或箔片的集电器，然后使之干燥制备的。

极片干燥是制备锂二次电池的至关重要的环节，干燥效果的好坏将直接影响后续工艺的实施以及电池的质量。现有的极片干燥的技术方案主要包括：1.卷绕或注液前进行极片的干燥处理，即将极片置于烘箱中加热；2.将极片置于容器中，采用低温(-50℃-0℃)冻干的方式干燥极片。由于低温冻干的方式用时较长、资源浪费严重、生产效率低，因此目前在制备锂二次电池的过程中往往采用烘箱进行干燥。

极片干燥采用的烘箱为涂布烘箱，涂布烘箱的干燥特征体现在多级烘烤上，热风通过上下风口进入风室，对极片进行等间隔分段吹覆。湿涂层通过与干燥空气的热交换，吸收空气中的热量进而蒸发，并由循环的热空气带走。溶剂挥发速率的快慢取决于涂层表面空气的温度和流动速度。现有锂电池涂布烘箱主要采用传导、对流、辐射三种干燥方式，其中以对流为主。极片的干燥过程伴随着体积收缩，收缩产生的应力将可能通过开裂的形式释放。较低的干燥速率，可以有效避免由应力集中引起的开裂现象，同时极片的干燥程度又会影响收卷。干燥速率较高时，涂层表面首先固化，内部溶剂扩散至一定浓度，不但会形成气孔，还可能导致极片表面褶皱甚至脱落。而极片的干燥速率、干燥程度和涂布烘箱的参数设置有关。

因此，目前现有的极片干燥的技术方案存在的技术问题为：

1.目前关于极片干燥的研究大都针对涂布烘箱的结构设计，对于涂布烘箱的参数设定，历来依靠经验，涂布烘箱的参数的设置无据可依；

2.现有的涂布烘箱仅针对涂布完成后的极片进行干燥处理，因此极片干燥工序和前端的涂布工序结合较差，极片干燥工序没有针对极片涂布工序的涂布参数进行改善。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种电池极片干燥方法，该干燥方法能与涂布工序相结合，能有效提高极片生产优率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电池极片干燥方法，包括如下步骤：

步骤一，建立电池极片干燥的数学模型，根据数学模型得到若干组电池极片干燥过程中的理论参数；

步骤二，分别利用计算得到的若干组理论参数进行电池极片涂布和干燥试验；

步骤三，对步骤二得到的干燥后的电池极片进行剥离力测试和粘结剂分布测试，测试结果中粘结力最高、粘结剂分布最均匀的电池极片所对应的理论参数作为最优干燥参数。

其中，步骤一中记载的电池极片干燥的数学模型为：

f₂＝f₁+10 (4)。