[发明专利]凹版辊及凹版涂布机和电极极片的制备方法

说明书

本发明提供一种凹版辊及凹版涂布机和电极极片的制备方法，所述凹版辊包括辊体，所述辊体表面设有至少一个对应电极极片涂层的涂布区，所述涂布区包括雕刻有网纹的正常区、未经雕刻的预留极耳位、雕刻有网纹的第一缓冲区，所述预留极耳位通过第一缓冲区与正常区连接，所述第一缓冲区的网纹目数沿预留极耳位至正常区的方向呈减少趋势。本发明能够显著提高电极极片的制造良率，并兼顾提高电极极片的循环性、安全性和使用寿命等品质。

技术领域

本发明涉及一种凹版辊、包括该凹版辊的凹版涂布机、采用该凹版涂布机的电极极片的制备方法，属于电池领域。

背景技术

锂离子电池由于具有环境友好、工作电压高、比容量大和循环寿命长等优点而被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机以及电动汽车等领域，已成为目前最具发展潜力的新型绿色化学电源，目前，高频率和高功率的使用工况也对锂离子电池的安全性能(如热滥用、机械滥用等)和使用寿命提出了更高的要求。

通过在锂离子电池的电极极片上构筑安全涂层(或称底涂层)，是一种提高电池安全性和使用寿命等性能的有效策略，安全涂层通常是采用具有热敏阻值增大效应的材料涂布形成，其涂布厚度较常规极片涂层薄(一般＜10μm)。凹版涂布法是较为常用的涂布方法，也是涂布电极极片安全底涂层的比较理想的涂布方式，逐渐成为制造极片的主流趋势，在电极极片(尤其是极耳设置在极片中部的电极极片)的制造过程中，通常是先在集流体上涂布好安全底涂层和活性材料层等功能涂层后，再将极耳位的涂层清除，然后焊接极耳，制成电极极片。然而，采用常规凹版涂布机进行涂布通常存在如下问题：一方面，上述涂层中均含有一定的胶(即粘结剂)量，尤其是底涂层中胶含量较高，涂层涂布完成后，预设极耳位的涂层清除困难，很难一次彻底清除干净，多次清除又易导致集流体(箔材)损伤，导致预设极耳位的涂层清除效率低，电极极片的制造良率低；另一方面，在底涂层的涂布过程中，往往会存在厚边效应，导致在底涂层上涂布第二涂层(如活性材料层等)时，极易产生涂层边缘涂布厚度不良或面密度不良(一般超出工艺要求，与预设需求相差较大)，使得采用该电极极片形成的电池在充放电过程中易出现极片边缘析锂等问题，影响电池的循环性、安全性和使用寿命等品质。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种凹版辊及凹版涂布机和电极极片的制备方法，能够显著提高电极极片的制造良率，并兼顾提高电极极片的循环性、安全性和使用寿命等品质。

本发明的一方面，提供一种凹版辊，包括辊体，辊体表面设有至少一个对应电极极片涂层的涂布区，涂布区包括雕刻有网纹的正常区、未经雕刻的预留极耳位、雕刻有网纹的第一缓冲区，预留极耳位通过第一缓冲区与正常区连接，第一缓冲区的网纹目数沿预留极耳位至正常区的方向呈减少趋势。

根据本发明的一实施方式，第一缓冲区包括至少两个梯度区，其中，靠近预留极耳位的梯度区的网纹目数大于远离预留极耳位的梯度区的网纹目数。

优选地，第一缓冲区包括2-5个梯度区。

根据本发明的一实施方式，辊体表面设有至少两个涂布区，相邻的两个涂布区之间设有未雕刻区，涂布区还设有雕刻有网纹的第二缓冲区，未雕刻区通过第二缓冲区与涂布区的正常区相连，第二缓冲区的网纹目数沿未雕刻区至正常区的方向呈减少趋势。

根据本发明的一实施方式，第二缓冲区包括至少两个梯度区，其中，靠近未雕刻区的梯度区的网纹目数大于远离未雕刻区的梯度区的网纹目数。

优选地，第二缓冲区包括2-5个梯度区。

根据本发明的一实施方式，缓冲区的宽度为2-15mm。

根据本发明的一实施方式，梯度区的宽度为1-5mm。

根据本发明的一实施方式，网纹中的凹孔的形状包括正三边形、正四边形、正五边形和正六边形中的至少一种。

优选地，网纹中的凹孔的轴向与水平方向的夹角为30-60°。