一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于裡電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè) 計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池制作過程中出現(xiàn)的短路現(xiàn)象主要是由粉塵和極片分切時產(chǎn)生的毛刺 引起的。負極現(xiàn)在大多使用石墨，石墨具有其片層結(jié)構(gòu)，片層之間容易產(chǎn)生滑移，因此石墨 負極容易出現(xiàn)脫粉的現(xiàn)象，脫落的石墨顆粒由于非常微小，且具有較好的導(dǎo)電性，在高壓短 路測試時很可能引發(fā)隔膜擊穿、正負極間短路的情況。此外，分切過程中產(chǎn)生的極片邊緣毛 刺也是引發(fā)短路的一個重要原因。
[0003] 陶瓷涂層具有一定的空隙度，而且絕緣性好，可W有效避免微短路的發(fā)生。在裡離 子電池中，正極、負極、隔膜現(xiàn)在已經(jīng)越來越多的涂覆陶瓷涂層，W避免微短路，減小電池自 放電，提高循環(huán)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法。 陽〇化]本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供了一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，涂布主區(qū)域在 從左至右的橫向上呈區(qū)域A和B的交替分布，即AB-AB-AB的分布。區(qū)域A和B分別具有如 下特征，區(qū)域A的寬度為以單面涂布厚度為hi;區(qū)域B的寬度為化《4mm，單面涂布厚度 為h2。完成負極漿料的涂布后，再在區(qū)域B處涂覆一層陶瓷。極片的分切點位于區(qū)域B上。
[0007] 具體的，在每個區(qū)域B上，單面涂布厚度h2在橫向上有如下變化規(guī)律：先由hi逐 漸減小至hminQimin> 0)，再從hmin逐漸增大至hi。在區(qū)域B的端點處，h2 =hi。
[0008] 具體的，涂覆陶瓷涂層后的區(qū)域B和區(qū)域A的厚度相同。
[0009] 具體的，所謂橫向指位于極片所在面且與極片涂布方向垂直的方向，亦即極片從 左側(cè)至右側(cè)的方向、極片寬度所在方向。
[0010] 具體的，區(qū)域A和區(qū)域B的寬度滿足如下關(guān)系：La+化=L，L為制作的電池型號所 要求的極片分切寬度。
[0011] 具體的，所述陶瓷為Al2〇3、勃姆石、MgO等中的一種。
[0012] 具體的，所述負極為人造石墨、天然石墨、硬碳、軟碳、娃碳等含碳負極材料中的一 種或某幾種的組合。
[0013] 具體的，所述厚度hi和h2包含銅錐厚度，通過在線激光厚度測量系統(tǒng)來監(jiān)測厚度 hi和h2。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：（1)區(qū)域B的厚度的逐漸變化可W改善該部分在分切時的邊 緣受力不均的情況，避免分切邊緣因受力不均而產(chǎn)生物料脫落的情況。
[0015] (2)涂覆陶瓷涂層可W減少分切時毛刺的產(chǎn)生，即使產(chǎn)生了分切毛刺或脫粉的情 況，由于其表面包覆有高電阻率的陶瓷涂層，也很大程度上避免了短路的發(fā)生。
【附圖說明】
[0016] 圖1為按照本發(fā)明提供的涂布方法涂布后的負極的俯視圖。
[0017] 圖2為按照本發(fā)明提供的涂布方法涂布后的負極的橫截面圖。
[0018] 圖3為按照本發(fā)明提供的涂布和分切方法得到的負極片的效果圖。 圖4為按照本發(fā)明提供實施例和對比例制作的18650電池容量保持率合格電池所占比 例圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。 陽〇2〇] 實施例1
[0021] 按照本發(fā)明設(shè)計的涂布方法在IOym厚的銅錐上涂覆人造石墨負極漿料，用于 18650電池的制作。所選用的涂布機為轉(zhuǎn)移式涂布機，通過在刮刀上每隔距離La= 52mm 貼一層內(nèi)側(cè)粘有墊片的膠帶（膠帶寬度為4mm)，使涂布主區(qū)域在從左至右的橫向上呈區(qū) 域A和B的交替分布，即AB-AB-AB的分布。區(qū)域A的寬度為La= 52mm，涂布單面厚度 為hi= 95ym;區(qū)域B的寬度為化=4mm，單面涂布厚度為h2。區(qū)域B的涂布厚度h2 在橫向上有如下變化規(guī)律：先由95Jim逐漸減小至hmin，再從hmin逐漸增大至95Jim， 70ym《hmin《85ym。在區(qū)域B的端點處，h2 =hi= 95ym。通過在線激光厚度測量系 統(tǒng)來監(jiān)測h2和hi是否符合要求，如不符合要求，則通過調(diào)整涂布參數(shù)和膠帶內(nèi)墊片厚度來 調(diào)整h2和hi。完成負極漿料的涂布后，再在區(qū)域B處涂覆一層Al2〇3陶瓷涂層，涂覆Al2〇3 層后，區(qū)域B的厚度和區(qū)域A的厚度相同。分切極片時，使切刀的分切點位于區(qū)域B上。分 切寬度L為56mm。上述方法制作的負極片用于18650卷忍的制作后，統(tǒng)計卷忍的短路測試 通過率。將短路測試合格的18650卷忍制作成18650電池，并測試其在擱置70天后的容量 保持率，容量保持率低于80%視為不合格。
[0022] 對比例
[0023] 按照本發(fā)明設(shè)計的涂布方法在IOym厚的銅錐上涂覆人造石墨負極漿料，用于 18650電池的制作，涂布區(qū)域的涂布單面厚度為95ym。通過在線激光厚度測量系統(tǒng)來監(jiān) 測涂布厚度是否符合要求，如不符合要求，則通過調(diào)整涂布參數(shù)來調(diào)整涂布厚度。分切極片 時，按照56mm的分切寬度進行分切。除了負極片的涂布和分切方法不同外，卷忍的其他制 作工序和實施例完全一樣。在完成18650卷忍的制作后統(tǒng)計短路測試通過率。將短路測試 合格的18650卷忍按照和實施例完全相同的工藝制作成18650電池，并測試其在擱置70天 后的容量保持率，容量保持率低于80%視為不合格。
[0024] 表1給出了實施例和對比例制作的18650卷忍短路測試中的通過率。
[0025] 對比圖1給出了實施例和對比例制作的18650電池容量保持率合格電池所占比 例。
[0026] 表1.卷忍短路通過率
[0027]

[0028] 通過表I中的數(shù)據(jù)對比可W看出，使用本發(fā)明提供的涂布和分切方法后，卷忍的 短路測試通過率得到提升。
[0029]
[0030] 通過對比圖1可W看出，使用本發(fā)明提供的涂布和分切方法后，電池容量保持率 合格電池的比例得到提升。
[0031] W上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對 所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明 的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，涂布主區(qū)域在從 左至右的橫向上呈區(qū)域A和B的交替分布，即AB-AB-AB的分布，區(qū)域A的寬度為L，單面涂 布厚度為hi ;區(qū)域B的寬度為Lb < 4mm，單面涂布厚度為h2 ;完成負極漿料的涂布后，再在 區(qū)域B處涂覆一層陶瓷；極片的分切點位于區(qū)域B上。2. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，在 每個區(qū)域B上，單面涂布厚度h2在橫向上有如下變化規(guī)律：先由hi逐漸減小至hmin(hmin > 0)，再從hmin逐漸增大至hl，在區(qū)域B的端點處，h2 = hi。3. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，涂 覆陶瓷涂層后的區(qū)域B和區(qū)域A的厚度相同。4. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，所 謂橫向指位于極片所在面且與極片涂布方向垂直的方向，亦即極片從左側(cè)至右側(cè)的方向、 極片寬度所在方向。5. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，區(qū) 域A和區(qū)域B的寬度滿足如下關(guān)系：La+Lb = L，L為制作的電池型號所要求的極片分切寬 度。6. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，所 述陶瓷為Al2O3、勃姆石、MgO等中的一種。7. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，所 述負極為人造石墨、天然石墨、硬碳、軟碳、娃碳等含碳負極材料中的一種或某幾種的組合。8. 如權(quán)利要求1所述用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，其特征在于，所 述厚度hi和h2包含銅箱厚度，通過在線激光厚度測量系統(tǒng)來監(jiān)測厚度hi和h2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于防止負極邊緣掉粉的涂布和分切設(shè)計方法，主要特征在于，涂布主區(qū)域在橫向上呈區(qū)域A和B的交替分布，即AB-AB-AB的分布。區(qū)域A和B分別具有如下特征，區(qū)域A的寬度為La，涂布單面厚度為h1；區(qū)域B的寬度為Lb≤4mm，涂布單面厚度為h2；在區(qū)域B處涂覆一層陶瓷；極片的分切點位于區(qū)域B上；分切寬度L＝La+Lb。本發(fā)明避免分切邊緣因受力不均而產(chǎn)生物料脫落的情況，涂覆陶瓷涂層可以減少分切時毛刺的產(chǎn)生，即使產(chǎn)生了分切毛刺或脫粉的情況，由于其表面包覆有高電阻率的陶瓷涂層，也很大程度上避免了短路的發(fā)生。
【IPC分類】H01M4/04
【公開號】CN105140460
【申請?zhí)枴緾N201510434222
【發(fā)明人】邢軍龍
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月21日