一种钠离子电池正负极同时涂布的方法与流程

本发明涉及离子电池制备领域，具体的是一种钠离子电池正负极同时涂布的方法。

背景技术：

1、传统的锂离子电池正极集流体为铝箔，负极集流体为铜箔，而钠离子电池的正负极集流体均可用铝箔，与锂离子电池相比具有成本优势。因为锂与铝在低电位下会发生合金化反应，所以锂离子电池的负极集流体只能选用铜箔，而钠在低电位下不会与铝产生合金化反应，因此钠离子电池的正负极均可以采用价格更低铝箔作为集流体。

2、现有的钠离子电池常规涂布方法为正负极分开涂布，即正负极分别用正极、负极两台涂布设备分开作业。在正负极分开涂布过程中，正极使用正极nmp体系配方作为浆料，具有活性材料、导电剂sp和pvdf，其溶剂为nmp，负极使用常规水性负极配方作为浆料，具有石墨、导电剂sp、cmc和sbr，溶剂为去离子水。正极浆料和负极浆料的溶剂体系不同，使得而且必须分开在不同的集流体上分别涂布，使得生产效率交较低，生产过程中的物料浪费较为严重，能源损耗较高。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种钠离子电池正负极同时涂布的方法，其用于解决上述问题中的一个或多个。

2、本申请实施例公开了：一种钠离子电池正负极同时涂布的方法，包括以下步骤：提供具有相互隔离的正极区与负极区的铝箔；使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极nmp体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极nmp体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片；其中，所述正极nmp溶剂体系配方由活性材料、导电剂sp和pvdf组成，溶剂为nmp,其质量比为，活性材料：导电剂sp：pvdf＝95.8：2：2.2，所述负极nmp溶剂体系配方包括石墨、导电剂sp和pvdf，溶剂为nmp，所述石墨的质量占比≥94，所述pvdf的质量占比≥2。

3、进一步地，所述nmp溶剂配方由石墨、导电剂sp和pvdf组成，溶剂为nmp，其中的质量比为，石墨：导电剂sp：pvdf＝95.5:2:2.5。

4、进一步地，所述nmp统计配方由石墨:、导电剂sp、pvdf和添加剂组成，溶剂为nmp，其中的质量比为，石墨：导电剂sp：pvdf：添加剂＝94：2：2：2。

5、进一步地，所述添加剂为乙二酸、丙二酸、苯乙酸和丙烯酸中的至少一种。

6、进一步地，在步骤“使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极nmp体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极nmp体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片”中，所述正极涂布单元和所述负极涂布单元同步运动时的涂布速度为16～20m/min，牵引时间为12～16m/min，辅牵速度为12～16m/min，辅牵时间为10s。

7、进一步地，在步骤“使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极nmp体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极nmp体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片”后，还包括以下步骤：将形成所述正极极片和所述负极极片的所述铝箔依次置于首节烘箱、中部烘箱和尾节烘箱中，以烘干所述正极极片和负极极片；其中，首节烘箱温度为88～92℃，中部烘箱温度为100～105℃，尾节烘箱温度为90～94℃。

8、进一步地，在步骤“将形成所述正极极片和所述负极极片的所述铝箔依次置于首节烘箱、中部烘箱和尾节烘箱中，以烘干所述正极极片和负极极片”中，转移涂布辊速比为1.16-1.28。

9、进一步地，在步骤“将形成所述正极极片和所述负极极片的所述铝箔依次置于首节烘箱、中部烘箱和尾节烘箱中，以烘干所述正极极片和负极极片”后，裁切所述铝箔，以分离所述正极极片和所述负极极片。

10、进一步地，所述铝箔的宽度＝正极区宽度+负极区宽度+h，20mm≤h≤40mm。

11、进一步地，所述正极涂布单元包括正极涂布模头和与其连通的正极浆料输送管道，所述正极nmp体系配方通入所述正极浆料输送管道；所述负极涂布单元包括负极涂布模头和与其连通的负极浆料输送管道，所述负极nmp体系配方通入所述负极浆料输送管道。

12、本发明的有益效果如下：

13、1、通过提供同时拥有正极区和负极区的铝箔，并使用同时在铝箔正极区和负极区对应设置的正极涂布单元和负极同步单元进行涂布，其中分别使用正极nmp溶剂体系配方和负极nmp溶剂体系配方作为浆料，由于两种浆料均为nmp溶剂体系，且材质相近，可以在涂布过程中避免正极区和负极区中浆料的相互污染，进而保证正极区和负极区同时涂布过程中的稳定性。

14、2、通过将正极涂布单元和负极同步单元之间的运动参数进行统一，从而实现正负极进行同时涂布作业，且可以保证最终正负极片的涂覆效果，使得节省时间，进而可大幅提高生产效率，正极浆料和负极浆料均使用nmp体系配方，使得二者浆料在接触后可减少生产过程中物料的浪费，节约生产的能源消耗。

15、3、通过对所述正极极片和所述负极极片统一温度的多端高温烘干，实现对于所述正极极片和所述负极极片的同时烘干，进而相比于分别烘干可以节省时间，进而节约生产过程的能源消耗。

16、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，所述nmp溶剂配方由石墨、导电剂sp和pvdf组成，溶剂为nmp，其中的质量比为，石墨：导电剂sp：pvdf＝95.5:2:2.5。

3.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，所述nmp统计配方由石墨:、导电剂sp、pvdf和添加剂组成，溶剂为nmp，其中的质量比为，石墨：导电剂sp：pvdf：添加剂＝94：2：2：2。

4.根据权利要求3所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，所述添加剂为乙二酸、丙二酸、苯乙酸和丙烯酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，在步骤“使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极nmp体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极nmp体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片”中，所述正极涂布单元和所述负极涂布单元同步运动时的涂布速度为16～20m/min，牵引时间为12～16m/min，辅牵速度为12～16m/min，辅牵时间为10s。

6.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，在步骤“使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极nmp体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极nmp体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片”后，还包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，在步骤“将形成所述正极极片和所述负极极片的所述铝箔依次置于首节烘箱、中部烘箱和尾节烘箱中，以烘干所述正极极片和负极极片”中，转移涂布辊速比为1.16-1.28。

8.根据权利要求7所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，在步骤“将形成所述正极极片和所述负极极片的所述铝箔依次置于首节烘箱、中部烘箱和尾节烘箱中，以烘干所述正极极片和负极极片”后，裁切所述铝箔，以分离所述正极极片和所述负极极片。

9.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，所述铝箔的宽度＝正极区宽度+负极区宽度+h，20mm≤h≤40mm。

10.根据权利要求1所述的钠离子电池正负极同时涂布的方法，其特征在于，所述正极涂布单元包括正极涂布模头和与其连通的正极浆料输送管道，所述正极nmp体系配方通入所述正极浆料输送管道；

技术总结
本发明公开了一种钠离子电池正负极同时涂布的方法，包括以下步骤：提供具有相互隔离的正极区与负极区的铝箔；使用正极涂布单元对所述正极区涂布正极NMP体系配方，与此同时，使用负极涂布单元对所述负极区涂布负极NMP体系配方，以在所述正极区与所述负极区上分别形成正极极片与负极极片；其中，所述正极NMP溶剂体系配方由活性材料、导电剂SP和PVDF组成，溶剂为NMP，所述负极NMP溶剂体系配方包括石墨、导电剂SP和PVDF，溶剂为NMP。本发明可以在涂布过程中避免正极区和负极区中浆料的相互污染，进而保证正极区和负极区同时涂布过程中的稳定性。

技术研发人员：陈伟,李华伟,刘春燕,宋柯晟,于静,丁春祥
受保护的技术使用者：盛虹动能科技（泰州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11