[实用新型]三维基材一体化制造设备

说明书

本实用新型公开了一种三维基材一体化制造设备，包括沿基材走向依次放置的放卷单元、微孔加工单元、等离子体表面处理装置、涂覆单元和收卷单元；等离子体表面处理装置，包括第一接地辊和与所述第一接地辊间隔设置的若干第一高压电极，每一所述第一高压电极和所述第一接地辊之间形成第一放电间隙，经微孔加工后的基材贴附在所述第一接地辊上，并通过每一所述第一放电间隙对所述基材的正面进行等离子体表面处理。等离子体中的高能电子可对基材进行几百纳米级深度的表面刻蚀处理，将基材表面及微孔内壁的异物或氧化层气化排除，提高其粗糙度和表面张力，从而提高后工序涂覆时浆料与基材之间的附着力，提高电池循环寿命及安全性。

技术领域

本实用新型涉及二次电池技术领域，具体涉及一种三维基材一体化制造设备。

背景技术

随着电子设备、电动汽车的普及，二次电池被广泛使用。受电池极片性能的限制，传统的二次电池大多还存在着循环寿命低、生产成本和运营维护成本高、充放电倍率及安全性不足等问题。

常见的电池极片采用在金属箔材表面附着活性物质的结构，需要加入粘接剂提高界面粘接力，影响电池的能量密度和循环寿命。在金属箔材上设置通孔被认为是一种能改善电极电性能的方法，如公开为CN107871873A的中国专利所公开的，通过在金属箔表面分布微米级穿孔增大活性物质与箔材之间的粘合面积，且微孔结构利于电解质等成分通过，实现提高电池充放电倍率、产能以及电解质注入效率和水分烘干效率的效果。由于市场对电池的充放电倍率及循环寿命等要求越来越高，单纯的微孔应用对性能的改善幅度有限，难以充分满足市场需求。

实用新型内容

为解决电池极片性能不佳的问题，本实用新型提供一种三维基材一体化制造设备，可用于电池极片制备，进一步提高电池性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

三维基材一体化制造设备，包括沿基材走向依次放置的放卷单元、微孔加工单元、等离子体表面处理装置、涂覆单元和收卷单元；

所述微孔加工单元，用于在所述基材的至少一面加工出若干贯穿的微孔；

所述等离子体表面处理装置，包括第一接地辊和与所述第一接地辊间隔设置的若干第一高压电极，每一所述第一高压电极和所述第一接地辊之间形成第一放电间隙，经微孔加工后的基材贴附在所述第一接地辊上，并通过每一所述第一放电间隙对所述基材的一面进行等离子体表面处理；

所述涂覆单元，用于在经等离子体表面处理后的基材表面涂覆涂层并干燥。

优选的，所述涂覆单元的涂布方式为逆向微凹版涂布、挤压涂布、拉浆涂布中的一种。

优选的，所述等离子体表面处理装置还包括第二接地辊和与所述第二接地辊间隔设置的若干第二高压电极，每一所述第二高压电极和所述第二接地辊之间形成第二放电间隙，所述基材经等离子体处理后的一面贴附在所述第二接地辊上，并通过每一所述第二放电间隙对所述基材的另一面进行等离子体表面处理。

优选的，所述涂覆单元包括沿基材走向依次设置的正面涂覆单元、干燥箱和反面涂覆单元，所述干燥箱设有与所述正面涂覆单元和所述反面涂覆单元一一对应的双层烘道。

优选的，所述正面涂覆单元和所述反面涂覆单元均采用逆向微凹版涂布，涂布厚度0.1～50μm。

优选的，所述正面涂覆单元和所述反面涂覆单元均包括微凹计量辊、刮刀和浆料槽，所述微凹计量辊部分浸在所述浆料槽中，通过旋转带起浆料，并利用刮刀定量、基材速度、微凹计量辊旋转速度来控制涂层厚度。

优选的，所述正面涂覆单元和所述反面涂覆单元均采用挤压涂布，涂布厚度0.1～200μm。