一种锂电池极片清洗方法与流程

本发明属于锂离子电池极片清洗技术领域，具体涉及一种锂电池极片清洗方法。

背景技术：

目前，锂电池极片清洗基本都是在分切后进行，主要方式是激光清洗和机械方式清洗等，这些清洗方式清洗一致性较差，且都会损伤箔材，影响焊接效果和增加焊接区域的电阻，进而影响电池性能。清洗过程中会产生大量粉尘，粉尘控制难度大；而且设备、工艺复杂，成本高，效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有电池的极片清洗工艺效果不理想的问题，提供一种锂电池极片清洗方法，该方法在满足现有需求的情况下，不仅不会损伤箔材，而且设备简单、成本低、效率高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种锂电池极片清洗方法，所述方法步骤如下：

步骤一：所述的吸嘴一远离清洗极片的一端设有气孔一，吸嘴二远离清洗极片的一端设有气孔二，气孔一和气孔二用于连接真空装置；采用吸嘴一和吸嘴二对极片基材正面上的涂层进行清洗，具体的清洗过程为：吸嘴一首先接触极片，利用负压作用吸除湿膜后与极片基材接触，并与极片基材紧密贴合；在向前运动过程中，吸嘴二开始工作，在负压作用下产生吸力；吸嘴一较吸嘴二低1~5mm，吸嘴一紧密贴合在极片基材上，湿膜会在吸嘴一和吸嘴二之间堆积，吸嘴二在负压作用下将湿膜吸除；

步骤二：对极片基材背面涂层进行清洗，清洗方式与清洗极片基材正面上的涂层方式相同，定位方式以单面清洗区域定位；

步骤三：极片分条后，焊接前对清洗区域与极片边缘的间隙进行冲切，冲切宽度比间隙宽0.5~2mm。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、清洗可与涂布同时进行，清洗效率高、速度快，清洗极片尺寸和清洗区域尺寸兼容性强，柔性好；

2、清洗对极片基材无损伤，不影响焊接效果和焊接后内阻，对电池性能无影响；

3、清洗过程中无粉尘产生，不会对极片产生二次污染，且不需要增加除尘机构；

4、清洗设备简单，操作简单，成本低。

附图说明

图1为涂布极片结构示意图；

图2为清洗吸嘴示意图；

图3为清洗过程原理示意图；

图4为清洗区域局部放大图；

图5为极耳焊接前清洗区域处理示意图；

图6为清洗干燥后极片效果图；

其中：1-极片基材、2-涂层、5-气孔一、6-气孔二，7-吸嘴一、8-吸嘴二、10-清洗区域与极片边缘的间隙、11-清洗区域长度、12-清洗区域宽度，13-冲切端宽度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。

具体实施方式一：本实施方式记载的是一种锂电池极片清洗方法，该清洗方法在涂布完，进烘箱前完成，涂布按现有方式正常进行涂布速度为10~20m/min，所述方法步骤如下：

步骤一：所述的吸嘴一7远离清洗极片的一端设有气孔一5，吸嘴二8远离清洗极片的一端设有气孔二6，气孔一5和气孔二6用于连接真空装置；采用吸嘴一7和吸嘴二8对极片基材1正面上的涂层2进行清洗，具体的清洗过程为：吸嘴一7首先接触极片，利用负压作用吸除湿膜后与极片基材1接触，并与极片基材1紧密贴合；在向前运动过程中，吸嘴二8开始工作，在负压作用下产生吸力；吸嘴一7较吸嘴二8低1~5mm，吸嘴一7紧密贴合在极片基材1上，湿膜会在吸嘴一7和吸嘴二8之间堆积，吸嘴二8在负压作用下可以将湿膜吸除，最终起到清洗的作用；产生负压的装置可以为现有的真空泵、风机、真空发生器等；

步骤二：对极片基材1背面涂层2进行清洗，清洗方式与清洗极片基材1正面上的涂层2方式相同，定位方式以单面清洗区域定位；

步骤三：极片分条后，焊接前对清洗区域与极片边缘的间隙10进行冲切，冲切宽度13比间隙10宽0.5~2mm，既满足定位需求，又能保证将堆积涂层全部冲切掉。

具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种锂电池极片清洗方法，步骤一中，所述的负压为-10~-90kpa。

图1为涂布示意图，其中1表示极片基材，2表示涂层，该清洗方法作用于涂布过程中，在湿膜阶段完成对极片的清洗，清洗完成后再进行烘干操作。涂布时，湿膜具有一定的流动性，有利于清洗并达到较好的清洗效果，且采用吸嘴的清洗方式不会对箔材造成任何损伤，不影响后工序的生产良率和电池性能。

图2中，气孔一5和气孔二6外部均与真空发生器相连，调整真空发生器真空度可调节吸嘴一7和吸嘴二8的吸气量，满足生产所需，真空发生器的真空度可调范围为-10~-90kpa。吸嘴一7远离清洗极片的一端设有气孔一5，吸嘴二8远离清洗极片的一端设有气孔二6，两个吸嘴之间独立控制，无相互影响，实际运用过程中，可根据需求分别通过调整气孔一5和气孔二6的真空度，实现吸嘴一7和吸嘴二8的吸气量大小的调节，吸嘴一7和吸嘴二8之间存在一定高度差，高度相差约1mm~5mm；

图3中，清洗过程中吸嘴一7首先接触涂层2，并在真空吸力下吸除涂层2，进而与待清洗极片的极片基材1接触，由于真空力的存在，可以与极片基材1紧密吸附在一起，此时整个吸嘴向前移动，由于吸嘴一7与极片基材1紧密吸附在一起，运动过程中，极片涂层2会在吸嘴一7前端，即吸嘴二8下方有一定的堆积（吸嘴一7和吸嘴二8之间有一定高度差），在真空吸力作用下，吸嘴二8可将堆积的极片涂层2吸除，达到清洗的目的。

图4是清洗后极片状态，由于涂布宽度公差及清洗机构运动误差的存在，在极片清洗区域末端与分切后极片边缘之间会保留部分涂层，即间隙10，间隙为1~3mm。

图5中，在焊接极耳时，由于极耳不能与涂层焊接在一起，间隙10的存在会影响焊接效果，导致虚焊或焊接拉力不合格，进而影响电池性能。故在极耳焊接前，会将极片清洗区域末端与分切后极片边缘之间的间隙10裁切掉，以保证极耳完全焊接在箔材上，进而保证焊接效果。

极片清洗区域末端与分切后极片边缘之间的间隙10的设计主要目的是：为匹配涂布速度，提高生产效率，清洗速度会在很短时间内完成，在清洗区域末端不可避免的会有一定的涂层堆积，厚度增加，辊压时此处压实密度变大，出现过压现象，电池循环过程中会有析锂风险，增大安全隐患，通过该设计可以有效避免析锂风险及其带来的安全隐患。

图6中，干燥后极片清洗区域示意图，从图中可以看出，表面无残留。

技术特征：

技术总结
一种锂电池极片清洗方法，属于锂离子电池极片清洗技术领域。所述方法步骤如下：所述的吸嘴一远离清洗极片的一端设有气孔一，吸嘴二远离清洗极片的一端设有气孔二，气孔一和气孔二用于连接真空装置；吸嘴一首先接触极片，利用负压作用吸除湿膜后与极片基材接触，并与极片基材紧密贴合；在向前运动过程中，吸嘴二开始工作，在负压作用下产生吸力；吸嘴一紧密贴合在极片基材上，湿膜会在吸嘴一和吸嘴二之间堆积，吸嘴二在负压作用下将湿膜吸除；对极片基材背面涂层进行清洗，清洗方式与清洗极片基材正面上的涂层方式相同。本发明的优点是：清洗对极片基材无损伤，不影响焊接效果和焊接后内阻，对电池性能无影响。清洗设备简单，操作简单，成本低。

技术研发人员：徐腾飞;陈龙云;朱玉琪;徐延铭
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池有限公司
技术研发日：2019.05.13
技术公布日：2019.10.15