[发明专利]一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于极板制备技术领域，具体涉及一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺。

背景技术

锂离子蓄电池是目前纯电动车的首选，但其比能量低，续航里程短，严重制约着纯电动汽车的普及使用，世界各国都在材料领域投入大量财力、人力开发、研究新型大容量锂电池材料，目前常见的磷酸铁锂，三元复合材料，钴酸锂、碳酸锂等，但其比容量性能已基本达到极限，在新材料未发现之前，很难有明显提高。

众所周知，要想提高电池的比容量，在相同的比容量材料的前提下，只有增加该材料的数量（即涂膏量）是唯一的办法，而电池的体积和重量又限制了该材料的数量，目前的生产技术是：在光滑平整的较大面积的铜箔（负极用），铝箔（正极用）两面涂覆活性材料，经压实烘干，卷绕成形为电池产品。分析发现，铜箔、铝箔的作用仅为：涂覆活性材料的载体，并通过很小的极耳（相对整个铜箔面积的1/1000以下）导出电流，绝大部分面积可以利用，为此有人设想，采用机械冲孔的办法，在厚度仅为10--20微米的铜箔、铝箔上密集冲孔，孔径约0.4毫米，遗憾的是，这种设想是乎可行，实际操作根本无法实现，在10～20微米的铜箔、铝箔上冲出无数密集的微孔，几乎不可能，即使花费极高的代价冲制出来，废品率极高，无法工业化生产。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种工艺流程设计合理，制作效率高，成品率高，在不提高电池重量和浪费有限的金属资源的前提下大幅度提高涂膏量，使电池比容量提高40%左右，大电流充/放电性能提高30%左右，内阻减少20%以上，其制造成本不仅不增加反而有所降低，同时电池的一致性好，循环寿命延长50%以上，耐振动能力和安全性能明显增强的一种薄型极板用印刷式微孔基底的制备工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：该制备工艺包括如下步骤：

步骤一：通过计算机绘图设置孔径和孔距，孔径0.4mm和孔距1.2mm；

步骤二：使用理光G5-UV2530平板印刷机，通过编程直接对薄型极板打印烘干后进行收卷，所述收卷采用ZY-400冷棍压机；所述薄型极板为铜箔或铝箔之一；

步骤三：将步骤二中绘制圆孔后薄型极板展开放置在平板印刷机上，平板印刷机对薄型极板印刷防腐层，印刷防腐层的部位为除薄型极板中圆孔外的其他部位；

步骤四：使步骤三中印刷防腐层后的薄型极板通过传送带进入烘干箱内，所述的传送带的传送速度为2m/min,所述烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，烘干温度为：60℃；

步骤五：使步骤四中烘干后的薄型极板通过传送带进入腐蚀电解槽内；所述的传送带的传送速度为2m/min,所述腐蚀电解槽的长度为6米，宽度为0.7米；所述的腐蚀电解槽内为腐蚀液；当对铜箔进行腐蚀时，腐蚀液中各原料的重量百分比为：双水氯化铜6.7%，盐酸60%，水33.3%；其上述腐蚀液的温度为60℃；当对铝箔进行腐蚀时，腐蚀液为硫酸-盐酸腐蚀体系，所述硫酸-盐酸腐蚀体系中H₂SO₄与HCL的质量比为3:1, 所述的硫酸-盐酸腐蚀体系的腐蚀液温度为25℃；

步骤六：使步骤五中腐蚀后的薄型极板通过传送带进入等离子清洗机内，对腐蚀后的薄型极板进行清洗，将薄型极板中腐蚀的孔清洗出来，并通过双层滤网对腐蚀物进行收集，并将收集到的铜粒或铝粒送入冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述双层滤网中的上层滤网为100目，双层滤网中的下层滤网为150目；

步骤七：将通过等离子清洗机后的薄型极板通过传送带进入蒸汽脱脂收集槽，定向喷吹薄型极板，使用蒸汽脱脂法去掉薄型极板中圆孔边缘的防腐层；所述的蒸汽脱脂收集槽长度为6米，宽度为0.7米，传送带的传送速度为2m/min, 蒸汽脱脂收集槽内的蒸汽为150℃；

步骤八：使通过蒸汽脱脂收集槽的薄型极板由传送带送入水洗浮悬过滤槽，通过水洗浮悬过滤槽内的循环水管道进行水洗、分离，腐蚀物体浮悬部分的油墨通过管道分离出去，进行环保处理，剩下细小的铜粒或铝粒进一步通过200目的滤网进行收集、烘干，送回冶炼厂，重新制作为铜箔或铝箔；所述水洗浮悬过滤槽长度为6米，宽度为0.7米，水洗浮悬过滤槽的循环水温度为60℃；

步骤九：使通过水洗浮悬过滤槽的薄型极板由传送带送入干燥烘干箱内进行烘干，烘干后即成成品；传送带的传送速度为2m/min,所述干燥烘干箱的长度为6米，宽度为0.7米，干燥烘干箱的烘干温度为：70℃；

步骤十：使通过干燥烘干箱的薄型极板通过传送带进入收卷机中进行收卷，收卷速度2m/min。