專利名稱：基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種采用半濕法制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，特別是一種采用霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，還提供了一種涂布裝置，屬于正極片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的鎳電池正極片的生產(chǎn)加工主要分為三類工藝形式，第一類為濕法制片工藝；第二類為干法制片工藝；第三類為半干法制片工藝。這三種工藝各自存在著自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。濕法制片工藝中正極材料附著性較好，但需要將其烘干，才能進(jìn)行下一步的輥壓，增加了工藝步驟和制造成本；干法生產(chǎn)工藝中正極材料呈粉末狀，基片在輥壓后容易脫粉導(dǎo)致其性能不穩(wěn)定，另外干法制片工藝的生產(chǎn)車間粉塵大，對人體危害嚴(yán)重；半干法主要是在正極材料中添加帶粘結(jié)性的溶液后進(jìn)行混合，采用這種在粉料直接添加溶劑的混合方法，在混合過程中很難達(dá)到攪拌均勻，同時(shí)混合后的正極材料因擱置時(shí)間不同，粉料濕度狀態(tài)不同，影響正極片生產(chǎn)的一致性，并且基帶在后面的工序中容易掉粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，解決了上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)，其生產(chǎn)穩(wěn)定、工藝簡單，制得的正極片不僅柔韌性好而且不脫粉。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為一種基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，其步驟為將正極材料混合均勻后填充并附著在發(fā)泡鎳基帶上，然后使用霧化涂布裝置在基帶的正反兩面均勻地涂布粘結(jié)劑，再使用對輥機(jī)對涂布有粘結(jié)劑的基帶進(jìn)行輥壓，最后對基帶進(jìn)行裁切即制得正極片?；鶐У恼磧擅嫔贤坎嫉恼辰Y(jié)劑的量為1. 5 5. Omg/cm2，涂布的粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比濃度為10% 50%。涂布的粘結(jié)劑為CMC、PTFE, HPMC, PVA、SBR、SBS或SEBS中的一種以上。本發(fā)明同時(shí)還提供了一種涂布裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定，能夠均勻的將霧化狀的粘結(jié)劑涂布在基片的正反兩面上。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為一種涂布裝置，包括噴嘴、動力源以及進(jìn)氣管和進(jìn)料管，進(jìn)氣管和進(jìn)料管的一端均與噴嘴連通，涂布裝置上的噴嘴朝向基帶的正面或反面，進(jìn)氣管和進(jìn)料管的另一端分別與外界空氣源和粘結(jié)劑源連通，空氣和粘結(jié)劑分別由進(jìn)氣管和進(jìn)料管的入口處被動力源壓入，兩者在噴嘴內(nèi)混合并噴出。進(jìn)氣管上設(shè)有空氣過濾器和空氣調(diào)壓閥，進(jìn)料管上設(shè)有液體過濾器和液體調(diào)壓閥，所述的空氣調(diào)壓閥和液體調(diào)壓閥上均設(shè)有壓力表。進(jìn)氣管和進(jìn)料管上均設(shè)有截止閥，其中進(jìn)氣管上的截止閥與對輥機(jī)連接，兩者同步開啟或關(guān)閉。
本發(fā)明提供的基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝以及涂布裝置有以下優(yōu)點(diǎn)本工藝中將正極材料混合均勻并附著在基片上后，在基片上涂布粘結(jié)劑，由于粘結(jié)劑呈霧化狀，因此不會吹掉基帶上附著的正極材料粉，霧化狀的粘結(jié)劑由于靜電作用均勻地吸附在基帶表面上，不需要進(jìn)行烘干處理即可進(jìn)入對輥機(jī)內(nèi)輥壓。經(jīng)過噴膠處理后制得的正極片柔韌性好、不掉粉，同時(shí)也解決了干法制片工藝中生產(chǎn)車間粉塵污染大的問題。本發(fā)明提供的涂布裝置構(gòu)造簡單、制造成本低，粘結(jié)劑涂布量和涂布速度可調(diào)節(jié)，涂布均勻，能夠很好的完成涂布處理工作。


圖1為本發(fā)明提供的涂布裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的涂布裝置的工作狀態(tài)示意圖；圖中1-噴嘴，2-進(jìn)氣管，3-進(jìn)料管，4-壓力表，5-空氣調(diào)壓閥，6-液體調(diào)壓閥，7-空氣過濾器，8-液體過濾器，9-截止閥，10-動力源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明。首先按照配比將正極材料混合均勻，然后將正極材料填充并附著在發(fā)泡鎳基帶上，基帶經(jīng)傳送帶傳送至涂布裝置，涂布裝置對基帶的正反兩面涂布霧化狀的粘結(jié)劑，在本實(shí)施中選用SBR膠，基帶的正反兩面的涂布量為1. 5 5. Omg/cm2，本實(shí)施例中為3. 2mg/cm2，粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比濃度為10% 50%，本實(shí)施例中為45%。粘結(jié)劑均勻的吸附在基帶的正反兩面上，噴膠后的基帶再經(jīng)過對輥機(jī)將其輥壓至一定厚度，最后按照不同規(guī)格的電池所需要的尺寸對基帶進(jìn)行裁切即制得正極片。除上述SBR膠以外，粘結(jié)劑還可以采用CMC、PTFE, HPMC, PVA、SBR、SBS或SEBS中的一種以上，或者CMC、PTFE, HPMC, PVA、SBR、SBS或SEBS中的一種以上與導(dǎo)電性物質(zhì)的混合物。經(jīng)檢測，采用本工藝制得的正極片掉粉率極低，柔韌性能好；采用該正極片制成電池后，電池的充放電性能良好。該工藝主要解決了采用干法制片工藝中基片易掉粉，且工作車間粉塵大的缺點(diǎn)，同時(shí)解決了半干法制片工藝中正極材料混合不均勻的缺點(diǎn)，該工藝中，基片在涂布上粘結(jié)劑后，附著牢固，不需要進(jìn)行烘干處理即可進(jìn)行輥壓，因此其工藝精簡，生產(chǎn)效率高并且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種用于上述生產(chǎn)工藝中的涂布裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。涂布裝置共設(shè)有兩套，均包括噴嘴1、動力源10以及進(jìn)氣管2和進(jìn)料管3，進(jìn)氣管2和進(jìn)料管3的一端均與噴嘴連通，兩套涂布裝置上的噴嘴1分別朝向基帶的正反兩面，進(jìn)氣管2和進(jìn)料管3的另一端分別與外界空氣源和粘結(jié)劑源連通，空氣和粘結(jié)劑分別由進(jìn)氣管2和進(jìn)料管3的入口處被動力源10壓入，兩者在噴嘴1內(nèi)混合并噴出。進(jìn)氣管2上設(shè)有空氣過濾器7和空氣調(diào)壓閥5，進(jìn)料管3上設(shè)有液體過濾器8和液體調(diào)壓閥6，所述的空氣調(diào)壓閥5和液體調(diào)壓閥6上均設(shè)有壓力表4。進(jìn)氣管2和進(jìn)料管3上均設(shè)有截止閥9，其中進(jìn)氣管2上的截止閥與對輥機(jī)連接，兩者同步開啟或關(guān)閉。本發(fā)明提供的涂布裝置的工作狀態(tài)如圖2所示，由于進(jìn)氣管上的截止閥與對輥機(jī)同步開關(guān)，因此當(dāng)對輥機(jī)啟動時(shí)，噴嘴上也同時(shí)噴出霧化狀的粘結(jié)劑。通過調(diào)節(jié)液體調(diào)壓閥和空氣調(diào)壓閥能夠控制粘結(jié)劑的涂布量和涂布速度，同時(shí)噴嘴上還能夠調(diào)節(jié)角度，根據(jù)所涂布的基帶寬度不同，通過調(diào)節(jié)涂布角度來控制涂布面積。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉，工作性能穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，其步驟為將正極材料混合均勻后填充并附著在發(fā)泡鎳基帶上，然后使用霧化涂布裝置在基帶的正反兩面均勻地涂布粘結(jié)劑，再使用對輥機(jī)對涂布有粘結(jié)劑的基帶進(jìn)行輥壓，最后對基帶進(jìn)行裁切即制得正極片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，其特征在于基帶的正反兩面上涂布的粘結(jié)劑的量為1. 5 5. Omg/cm2，涂布的粘結(jié)劑的質(zhì)量百分比濃度為10% 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，其特征在于涂布的粘結(jié)劑為CMC、PTFE, HPMC, PVA、SBR、SBS或SEBS中的一種以上。
4.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝中所用的涂布裝置，其特征在于涂布裝置包括噴嘴、動力源以及進(jìn)氣管和進(jìn)料管，進(jìn)氣管和進(jìn)料管的一端均與噴嘴連通，涂布裝置上的噴嘴朝向基帶的正面或反面，進(jìn)氣管和進(jìn)料管的另一端分別與外界空氣源和粘結(jié)劑源連通，空氣和粘結(jié)劑分別由進(jìn)氣管和進(jìn)料管的入口處被動力源壓入，兩者在噴嘴內(nèi)混合并噴出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂布裝置，其特征在于進(jìn)氣管上設(shè)有空氣過濾器和空氣調(diào)壓閥，進(jìn)料管上設(shè)有液體過濾器和液體調(diào)壓閥，所述的空氣調(diào)壓閥和液體調(diào)壓閥上均設(shè)有壓力表。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的涂布裝置，其特征在于進(jìn)氣管和進(jìn)料管上均設(shè)有截止閥，其中進(jìn)氣管上的截止閥與對輥機(jī)連接，兩者同步開啟或關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于霧化式涂布增強(qiáng)膜制備鎳電池正極片的生產(chǎn)工藝，其步驟為將正極材料混合均勻后填充并附著在發(fā)泡鎳基帶上，然后使用霧化涂布裝置在基帶的正反兩面均勻地涂布粘結(jié)劑，再使用對輥機(jī)對涂布有粘結(jié)劑的基帶進(jìn)行輥壓，最后對基帶進(jìn)行裁切即制得正極片；本發(fā)明同時(shí)還提供了一種涂布裝置。本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，其生產(chǎn)穩(wěn)定、工藝簡單，制得的正極片不僅柔韌性好而且不脫粉；本發(fā)明提供的涂布裝置構(gòu)造簡單、制造成本低，粘結(jié)劑涂布量和涂布速度可調(diào)節(jié)，涂布均勻，能夠很好的完成涂布處理工作。
文檔編號H01M4/32GK102569747SQ20121000985
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者余旭東, 汪志強(qiáng), 沈啟紅 申請人:麻城市眾盈電源電子有限公司