專利名稱：一種鋰離子電池極片的干燥設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池極片的干燥設(shè)備及采用該設(shè)備進(jìn)行極片干燥的方法。背景枝術(shù)鋰離子電池由于具有高工作電壓、高能量密度以及長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼相機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品。電池極片是鋰離子電池的主要工作部件之一，其性能很大程度上決定了鋰離子電池的性能。鋰離子電池極片的制備過(guò)程一般為將正/負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑按一定的比例混合均勻制備成漿料，然后將漿料涂覆在集流體上，加熱揮發(fā)掉溶劑得到干燥的極片；再將干燥的極片碾壓到一定尺寸，制成電極。在極片制備過(guò)程中，極片的干燥方法對(duì)極片的性能有很重要的影響。常規(guī)的鼓風(fēng)干燥法是利用電加熱空氣，然后使用鼓風(fēng)機(jī)將熱空氣通到極片表面，加熱極片使溶劑揮發(fā)， 實(shí)現(xiàn)極片的干燥。鼓風(fēng)干燥法使極片發(fā)生由表面層到里層的干燥，這樣制得的極片粘結(jié)性差，容易出現(xiàn)表面龜裂、氣孔、掉粉和脫膜等質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致極片成品優(yōu)率低、制備出來(lái)的電池一致性差、循環(huán)性能不好等問(wèn)題。公開號(hào)為CN1851958A和CN2819486Y的中國(guó)專利申請(qǐng)中使用逐級(jí)紅外加熱的方式來(lái)干燥極片，而公開號(hào)為CN101639312A的中國(guó)專利申請(qǐng)則提供了一種紅外-鼓風(fēng)分段干燥的方法。紅外加熱干燥的方法實(shí)現(xiàn)了膜片上下層同時(shí)均勻升溫，減小了由于極片上下層間溫度不同導(dǎo)致的溶劑蒸發(fā)速率差別，一定程度上改善了極片厚度方向上的一致性，提高了極片的粘結(jié)性。然而，漿料中溶劑的蒸發(fā)速率與漿料的溫度和漿料所處環(huán)境中溶劑的蒸汽壓有關(guān)。在目前使用的干燥方法中，為了加速極片的干燥，都會(huì)利用鼓風(fēng)機(jī)往干燥室中通入干燥的空氣。流動(dòng)的空氣經(jīng)過(guò)極片表面時(shí)，由于空氣中溶劑蒸汽壓非常低，極片表面層的溶劑蒸發(fā)速率遠(yuǎn)大于極片下層中溶劑的蒸發(fā)速率，導(dǎo)致上下層間干燥速率差別大、極片粘結(jié)性差、 極片出現(xiàn)表面龜裂、掉粉、脫膜等問(wèn)題，嚴(yán)重影響電池極片制備的成品率和電池的性能。有鑒于此，確有必要提供一種能夠減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性，改善膜片的粘結(jié)性的極片干燥設(shè)備及其方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性，改善膜片的粘結(jié)性的極片干燥方法。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種鋰離子電池極片干燥方法，將待干燥極片置于干燥室中后，往干燥室中通入溶劑蒸汽，所述溶劑為水、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜 (DMSO)、丙酮、乙醇和乙二醇中的至少一種，以提高極片表面的溶劑蒸汽壓，減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性。所述的溶劑均為鋰離子電池正負(fù)極漿料制備中常用溶劑的蒸汽。其中，所用溶劑蒸汽為待干燥鋰離子電池極片上漿料中溶劑的蒸汽、混合溶劑中某組分的蒸汽或多組分溶劑的混合蒸汽。具體而言，當(dāng)鋰離子電池漿料中的溶劑為混合溶劑時(shí)，通入的蒸汽為溶劑中最易蒸發(fā)的組分的蒸汽，或者混合溶劑對(duì)應(yīng)的混合蒸汽，當(dāng)通入的蒸汽為混合蒸汽時(shí)，應(yīng)根據(jù)溶劑各組分蒸發(fā)速率適當(dāng)調(diào)整混合蒸汽中各組分含量，以溶劑中易蒸發(fā)組分的蒸汽分壓高為宜，以實(shí)現(xiàn)各溶劑組分的均勻蒸發(fā)。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，所述溶劑蒸汽的蒸汽壓為飽和蒸汽壓的20% -95%。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，所述溶劑蒸汽的溫度為 50-150°C。溶劑蒸汽在提高極片表面的溶劑蒸汽壓的同時(shí)，可以作為加熱介質(zhì)對(duì)極片進(jìn)行加熱，即將溶劑蒸汽加熱到一定溫度，利用鼓風(fēng)機(jī)使溶劑蒸汽以一定的流速流經(jīng)極片表面， 溶劑蒸汽與極片發(fā)生熱交換，使極片升溫和極片中的溶劑蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)極片的均勻干燥。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，在干燥過(guò)程中，利用紅外、微波或電阻加熱極片，可加速極片的干燥。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，在干燥過(guò)程中采用分段干燥， 2-6段為宜，各干燥段中溫度和溶劑蒸汽壓不同，以溶劑蒸汽壓依次降低、溫度先升高后降低為宜。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，所述分段干燥為首段、中段和
尾段三段干燥。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥方法的一種改進(jìn)，所述首段干燥的溶劑蒸汽壓為飽和蒸汽壓的60% -95%，溫度為50-120°C，所述尾段干燥的溶劑蒸汽壓為飽和蒸汽壓的 0% -20%，溫度為 40-900C ο相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用在極片干燥過(guò)程中通溶劑蒸汽的方法，能夠提高極片表面的溶劑蒸汽壓，減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性，改善膜片的粘結(jié)性，從而解決了鋰離子電池極片在干燥過(guò)程中由于環(huán)境中溶劑蒸汽壓過(guò)低造成的極片表面層和極片下層溶劑蒸發(fā)速率不一致，導(dǎo)致的極片粘結(jié)性差、極片出現(xiàn)表面龜裂、掉粉和脫膜等問(wèn)題。最終提高極片的成品優(yōu)率、電池的一致性以及電池的循環(huán)性能。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種鋰離子電池極片干燥設(shè)備，包括溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室、用于放置極片的干燥室、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)入干燥室的進(jìn)氣口鼓風(fēng)機(jī)、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)出干燥室的出氣口抽風(fēng)機(jī)，以及分別與所述出氣口抽風(fēng)機(jī)和溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室連接的溶劑蒸汽回流管。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，溶劑蒸汽在溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室中產(chǎn)生并加熱后，由鼓風(fēng)機(jī)吹入干燥室。待干燥極片向右移動(dòng)，在高溫流動(dòng)溶劑蒸汽的作用下溫度升高，極片中的溶劑均勻蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)排氣口的抽風(fēng)機(jī)抽出，由溶劑蒸汽回流管回到溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室，從而實(shí)現(xiàn)膜片的干燥、蒸汽中溶劑的回收。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥設(shè)備的一種改進(jìn)，所述干燥室內(nèi)還設(shè)有溫度計(jì)和濕度計(jì)，以監(jiān)控干燥室內(nèi)的溫度和濕度，當(dāng)溫度和濕度不在合適的范圍內(nèi)時(shí)，可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣口鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)速度。作為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥設(shè)備的一種改進(jìn)，所述干燥室內(nèi)安裝有紅外發(fā)生器、微波發(fā)生器或電阻絲，從而加速極片的干燥。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明鋰離子電池極片干燥設(shè)備中加入了溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室，通過(guò)溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室內(nèi)產(chǎn)生的溶劑蒸汽來(lái)干燥極片，能夠提高極片表面的溶劑蒸汽壓，減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性，改善膜片的粘結(jié)性。而且，從排氣口出來(lái)的溶劑蒸汽還可以通過(guò)溶劑蒸汽回流管流回溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室中，達(dá)到回收溶劑蒸汽的目的，避免浪費(fèi)，節(jié)約成本。


圖I為本發(fā)明鋰離子電池極片干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一種鋰離子電池極片干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成任何的限制。如圖I所示，本發(fā)明鋰離子電池極片干燥設(shè)備，包括溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室I、用于放置極片4的干燥室3、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)入干燥室3的進(jìn)氣口鼓風(fēng)機(jī)2、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)出干燥室3的出氣口抽風(fēng)機(jī)7，以及分別與所述出氣口抽風(fēng)機(jī)7和溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室I 連接的溶劑蒸汽回流管8。其中，所述干燥室3內(nèi)還設(shè)有溫度計(jì)5和濕度計(jì)6。如圖2所示，所述干燥室3內(nèi)安裝有紅外發(fā)生器9，當(dāng)然，干燥室3內(nèi)也可以安裝微波發(fā)生器或電阻絲。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，溶劑蒸汽在溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室I中產(chǎn)生并加熱后，由進(jìn)氣口鼓風(fēng)機(jī)2吹入干燥室3。待干燥極片4向右移動(dòng)的過(guò)程中，在高溫流動(dòng)溶劑蒸汽的作用下溫度升高(與此同時(shí)，紅外發(fā)生器9等也可以給極片加熱)，極片中的溶劑均勻蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)排氣口抽風(fēng)機(jī)7抽出，由溶劑蒸汽回流管8回到溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室7，從而實(shí)現(xiàn)膜片的干燥、蒸汽中溶劑的回收。下面以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明采用本發(fā)明的鋰離子電池極片干燥設(shè)備對(duì)極片進(jìn)行干燥的方法實(shí)施例I將人造石墨、超導(dǎo)碳(Super P)、丁苯橡膠(SBR)、羧甲基纖維素鈉(CMC) 2200和蒸餾水按94 3 1.5 1.5 120的質(zhì)量比例均勻混合制備成負(fù)極漿料，將負(fù)極漿料均勻涂覆在8微米厚的銅箔上，銅箔上的固體重量約為8mg/cm2。然后將上述極片放入圖I所示的鋰離子電池極片干燥設(shè)備的干燥室3內(nèi)，其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為lm/s。溶劑蒸汽采用水蒸氣,水蒸汽的溫度為85±5°C,干燥室3 中的相對(duì)濕度控制為60%。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為Al ；實(shí)施例2極片制備和極片干燥設(shè)備如實(shí)施例I所述，極片干燥參數(shù)為極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為lm/s，水蒸汽的溫度為110±5°C，干燥室3中相對(duì)濕度為60%。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為A2 ；實(shí)施例3極片制備和極片干燥設(shè)備如實(shí)施例I所述，極片干燥參數(shù)為極片經(jīng)過(guò)干燥室的速度為lm/s，水蒸汽的溫度為130±5°C，干燥室3中相對(duì)濕度為60%。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為A3 ；實(shí)施例4極片制備如實(shí)施例I所述，利用圖2所示的極片干燥裝置對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中， 極片干燥室3的溫度為85±5°C，干燥室3中相對(duì)濕度為60%。極片通過(guò)干燥室3的速度為lm/s。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為BI ；實(shí)施例5極片制備和極片干燥設(shè)備如實(shí)施例4，極片干燥參數(shù)為極片干燥室3的溫度為 110±5°C，干燥室3中相對(duì)濕度控制為60%。極片通過(guò)干燥室3的速度為lm/s。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為B2 ；實(shí)施例6極片制備和極片干燥設(shè)備如實(shí)施例4，極片干燥參數(shù)為極片干燥室3的溫度為 130±5°C，干燥室3中相對(duì)濕度控制為60%，極片通過(guò)干燥室3的速度為lm/s。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為B3 ；實(shí)施例7極片制備如實(shí)施例I所述，采用紅外加熱多段干燥的方法進(jìn)行干燥。其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為lm/s，首段干燥室3溫度為85°C，相對(duì)濕度為70%，次段干燥室3溫度為110°C，相對(duì)濕度為50%，第三段干燥室3溫度為110°C，相對(duì)濕度控制為30%，第四段為常規(guī)的鼓風(fēng)干燥，鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為Cl ；實(shí)施例8將蒸餾水和乙醇按8 2的體積比混合作為混合溶劑；將人造石墨、Super P,SBR, CMC和混合溶劑按94 3 1.5 1.5 120的比例均勻混合制備成負(fù)極漿料，將負(fù)極漿料均勻涂覆在8微米厚的銅箔上，銅箔上的固體重量約為8mg/cm2。利用圖2所示的裝置對(duì)制備的負(fù)極極片進(jìn)行干燥。極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為 lm/s。極片干燥室3中溫度為85±5°C，往干燥室3中通入乙醇蒸汽，其中干燥室3中乙醇蒸汽壓控制在飽和蒸汽壓的75%。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為Dl ；實(shí)施例9極片的制備和干燥裝置如實(shí)施例8所述。極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為lm/s。極片干燥室3中溫度為85±5°C，往干燥室3中通入乙醇與蒸餾水的混合蒸汽，其中干燥室3中相對(duì)濕度控制在60%，乙醇蒸汽壓控制在飽和蒸汽壓的75%。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為
實(shí)施例10將LiCo02、Super P、PVDF和NMP按94 3 3 30的比例均勻混合制備成正極漿料，將正極漿料均勻涂覆在14微米厚的鋁箔上，鋁箔上的固體重量約為16mg/cm2。利用圖2所示的裝置對(duì)制備的正極極片進(jìn)行干燥。其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為1.5m/s。干燥室3中溫度為85±5°C，NMP蒸汽壓控制為飽和蒸汽壓的60%左右。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C， 得到的干燥極片記為El ；實(shí)施例11正極極片制備和干燥裝置如實(shí)施例10所述，其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為
I.5m/s。干燥室3中溫度為110±5°C，NMP蒸汽壓控制為飽和蒸汽壓的60%左右。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C， 得到的干燥極片記為E2;實(shí)施例12正極極片制備和干燥裝置如實(shí)施例10所述，其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為
I.5m/s。干燥室3中溫度為130±5°C，NMP蒸汽壓控制為飽和蒸汽壓的60%左右。經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入干燥空氣的溫度為60±5°C， 得到的干燥極片記為E3 ；實(shí)施例13極片制備如實(shí)施例10所述，采用多段干燥的方法進(jìn)行干燥。其中極片經(jīng)過(guò)干燥室3的速度為1.5m/s，首段干燥室3溫度為60°C，NMP蒸汽壓控制為飽和蒸汽壓的75%， 次段干燥室3溫度為110°C，NMP蒸汽壓控制為飽和蒸汽壓的50%，第三段干燥室3溫度為110°C，NMP蒸汽的飽和度控制為30%，第四段為常規(guī)的鼓風(fēng)干燥，鼓入空氣的溫度為 60±5°C，得到的干燥極片記為E4 ；比較例I極片制備如實(shí)施例1，采用鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣， 空氣的溫度為85±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為lm/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為Rl ；比較例2極片制備如實(shí)施例1，采用鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣， 空氣的溫度為110±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為lm/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R2 ；比較例3極片制備如實(shí)施例1，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為85±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為lm/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R3 ；比較例4極片制備如實(shí)施例1，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為110±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為lm/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R4 ；比較例5極片制備如實(shí)施例8，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為85±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為lm/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R5 ；比較例6極片制備如實(shí)施例10，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為85±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為I. 5m/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R6。比較例7極片制備如實(shí)施例10，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為110±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為1.5m/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R7。比較例8極片制備如實(shí)施例10，采用紅外加熱+鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥。其中鼓入的氣體為空氣，干燥室的溫度為130±5°C，極片經(jīng)過(guò)極片干燥室的速度為1.5m/s，經(jīng)過(guò)本段干燥后，再利用常規(guī)鼓風(fēng)干燥法對(duì)極片進(jìn)行干燥，其中鼓入空氣的溫度為60±5°C，得到的干燥極片記為R8。對(duì)干燥后的負(fù)極極片進(jìn)行目視觀察，統(tǒng)計(jì)其制備優(yōu)率，所得結(jié)果示于表I。此外，觀察干燥后的極片表面可以發(fā)現(xiàn)，使用鼓風(fēng)干燥和紅外+鼓風(fēng)干燥的方法， 當(dāng)干燥溫度為iio°c時(shí)，極片表面發(fā)生明顯的龜裂，而采用本發(fā)明中的干燥方法后，即使干燥溫度達(dá)到130°C，極片表面也不會(huì)發(fā)生龜裂。采用本發(fā)明的干燥方法后，極片表面由于粘結(jié)性差造成的其它缺陷如掉粉、脫膜也明顯減少。性能測(cè)試對(duì)干燥的負(fù)極極片進(jìn)行粘結(jié)力測(cè)試，具體測(cè)試方法為將極片上的銅箔和膜片分別粘在兩個(gè)夾具上，控制夾具運(yùn)動(dòng)使膜片從銅箔上剝離，記錄膜片剝離過(guò)程中的最大拉力， 該拉力即為膜片的粘結(jié)力。其中剝離的膜片的寬度為25mm，長(zhǎng)度為80mm，粘接力的測(cè)試結(jié)果不于表I。表I、負(fù)極極片的粘結(jié)力和優(yōu)率測(cè)量結(jié)果
樣品干燥方式干燥溫度(V )粘結(jié)力(N)負(fù)極制備優(yōu)率Al水蒸汽干燥85±5O. 174-0. 17795. 2%
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權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于將待干燥極片置于干燥室中后，往干燥室中通入溶劑蒸汽，所述溶劑為水、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亞砜(DMSO)、丙酮、乙醇和乙二醇中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于所述溶劑蒸汽的蒸汽壓為飽和蒸汽壓的20% -95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于所述溶劑蒸汽的溫度為 50-150。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于在干燥過(guò)程中，利用紅外、微波或電阻加熱極片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于在干燥過(guò)程中采用分段干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于所述分段干燥為首段、中段和尾段三段干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池極片干燥方法，其特征在于所述首段干燥的溶劑蒸汽壓為飽和蒸汽壓的60% -95%，溫度為50-120°C ;所述尾段干燥的溶劑蒸汽壓為飽和蒸汽壓的0% -20%，溫度為40-90°C。
8.—種鋰離子電池極片干燥設(shè)備，其特征在于包括溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室、用于放置極片的干燥室、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)入干燥室的進(jìn)氣口鼓風(fēng)機(jī)、用于將溶劑蒸汽導(dǎo)出干燥室的出氣口抽風(fēng)機(jī)，以及分別與所述出氣口抽風(fēng)機(jī)和溶劑蒸汽產(chǎn)生加熱室連接的溶劑蒸汽回流管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池極片干燥設(shè)備，其特征在于所述干燥室內(nèi)還設(shè)有溫度計(jì)和濕度計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池極片干燥設(shè)備，其特征在于所述干燥室內(nèi)安裝有紅外發(fā)生器、微波發(fā)生器或電阻絲。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池極片的干燥方法，將待干燥極片置于干燥室中后，往干燥室中通入溶劑蒸汽，所述溶劑為水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、丙酮、乙醇和乙二醇中的至少一種。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用在極片干燥過(guò)程中通溶劑蒸汽的方法，能夠提高極片表面的溶劑蒸汽壓，減小極片表面層溶劑蒸發(fā)速率，提高極片上下層間溶劑蒸發(fā)速率的一致性，改善膜片的粘結(jié)性，最終提高極片的成品優(yōu)率、電池的一致性以及電池的循環(huán)性能。此外，本發(fā)明還公開了一種該方法使用的設(shè)備。
文檔編號(hào)F26B3/347GK102607240SQ20121005612
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者何東銘, 史冊(cè), 張小文, 李萍, 牛少軍 申請(qǐng)人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司