[实用新型]一种锂离子电池极片碾压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片 碾压装置。

背景技术

锂离子电池作为一种新型的绿色高能环保动力性电池，具有无记忆效应、 工作电压高、循环寿命长、可快速充放电、使用温度范围广和污染少等一系列 优点，现已广泛应用在手机、笔记本电脑、电动车等领域，应用十分广泛。

锂离子电池由正极、负极、电解液和隔膜等组成，且每一个部分都由复杂 的不同组分构成，如负极包含石墨、导电剂、粘结剂和铜箔等，中间还要经过 匀浆、碾压等一些复杂的工艺过程。实际上锂离子电池是一种浓差电池，正负 电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构成。充电时，Li⁺从正极脱嵌经过电解液 嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li⁺从负极 脱嵌，经过电解液嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。锂离子电池 的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。

影响锂离子电池电化学性能的因素很多，过程工艺是主要的影响因素。锂 离子电池的正极与负极皆为固体颗粒堆积结构，大颗粒之间填充有导电剂小颗 粒，这些颗粒通过粘结剂固定在一起。而这些颗粒间必须要有足够的空隙能够 容许电解液进入，以方便锂离子的传输；同时颗粒间还要有一定的接触面积， 保证电子在颗粒间的传导；另外随着充放电过程嵌锂/脱锂过程的进行颗粒体积 会发生变化，要保证颗粒间始终要堆积在一起不发生不可逆变型和粉化。而目 前的电池制备工艺，采用上、下轧辊碾压涂敷有粉料的锂离子电池的极片，上、 下轧辊和粘结在极片两面的粉料直接接触，施加压力，由于极片的硬度远远低 于不锈钢材质的轧辊的硬度，故在极片两面施压时，内部应力差异较大，造成 垂直极片方向上的颗粒间距不均，由此制造出的电池在充放电过程特别是循环 后期易出现粉料脱落现象，导致电池电化学性能变差，甚至会造成安全问题。

发明内容

本实用新型主要解决原有对电池极片进行碾压时，上、下轧辊和粘结在极 片两面的粉料直接接触，施加压力，造成垂直极片方向上的颗粒间距不均，电 池在充放电过程特别是循环后期易出现粉料脱落现象，导致电池电化学性能变 差，存在安全隐患的技术问题；提供一种电池极片碾压装置，根据需要能在极 片两面设置箔片，确保碾压电池极片时，上、下轧辊和粘结在极片两面的粉料 不直接接触，而是通过位于极片两面的箔片施加压力，确保极片垂直方向颗粒 间距均匀，使电池在充放电过程特别是循环后期不易出现粉料脱落现象，提高 电池电化学性能，也提高电池使用的安全性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用 新型包括机架及设于机架上的上轧辊、下轧辊、极片放辊和极片收辊，上轧辊 位于下轧辊的上方，极片放辊位于上轧辊及下轧辊的左侧，极片收辊位于上轧 辊及下轧辊的右侧，所述的机架上设有上箔材片放辊、上箔材片收辊和下箔材 片放辊、下箔材片收辊，上箔材片放辊和下箔材片放辊位于上轧辊及下轧辊的 左侧，上箔材片收辊和下箔材片收辊位于上轧辊及下轧辊的右侧，并且上箔材 片放辊及上箔材片收辊位于上轧辊的上方，下箔材片放辊及下箔材片收辊位于 下轧辊的下方。本装置既可用于不需要上、下箔材片的碾压，也可用于需要上、 下箔材片的碾压。不需要上、下箔材片进行碾压时，上、下箔材片只卷绕在上、 下箔材片放辊上，只有极片穿过上、下轧辊之间，两面涂敷有粉料的极片的一 端卷绕在极片放辊上，极片的另一端从上、下轧辊之间穿过卷绕在极片收辊上。 需要上、下箔材片进行碾压时，上、下箔材片和极片均穿过上、下轧辊之间， 卷绕在上箔材片放辊上的上箔材片从上、下轧辊之间穿过并卷绕在上箔材片收 辊上，卷绕在下箔材片放辊上的下箔材片从上、下轧辊之间穿过并卷绕在下箔 材片收辊上，并且上箔材片位于极片的上面，下箔材片位于极片的下面，上、 下箔材片和极片同时走带，上轧辊、下轧辊分别通过上箔材片及下箔材片对两 面涂敷有粉料的极片进行碾压，上、下轧辊不和粉料直接接触，故受力均匀， 确保极片垂直方向颗粒间距均匀，使电池在充放电过程特别是循环后期不易出 现粉料脱落现象，提高电池电化学性能，也提高电池使用的安全性。并且上、 下箔材放卷后经过碾压又收卷起来，可以多次反复使用，且可进行高价回收利 用，成本较低，性价比高。