本发明专利技术提供了一种复合集流体的涂布方法、涂布系统、极片及电芯，所述的涂布方法包括：(Ⅰ)将PET粉末、PVA粉末与PP粉末进行混合，并加入添加剂，得到改性PET浆料；(Ⅱ)对集流体进行造孔，得到多孔基底，所述多孔基底具有相对的第一表面与第二表面，将所述改性PET浆料涂覆在第一表面，形成改性隔膜，再对第二表面进行活性浆料的一次涂布，以形成活性材料层；(Ⅲ)将所述改性隔膜由第一表面揭除，得到单层极片，再对第一表面一侧进行活性浆料的二次涂布。本发明专利技术将多孔基底与改性隔膜复合，并对其涂布工艺进行改进，大大提升了电芯的浸润能力与动力学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种极片的涂布方法、制备系统、极片及电芯。
技术介绍
1、随着锂离子电池在各行各业得到广泛的应用，用户对电芯的要求越来越高，快充和高比能已经被研发人员视为战略高地，而电解液的快速浸润和传输则是实现该目标的核心技术。当电芯型号越大，对于浸润要求越高，如280ah储能电芯，绝大多数失效源于中心部位的贫液。
2、众多学者和研发人员通过电解液配方、材料粒径设计、高浸润隔膜等方式来改善电芯的浸润能力。如cn113193236a通过高温降低电解液的粘度，然后在配合梯度压力提高浸润速度，但梯度压力只在化成段变化，对化成前的浸润无改善作用。cn112331918a采用具有高浸润能力的电解液添加剂提高浸润能力，但是改善有限且可能引起副反应。cn115632111a在极片中植入高比表、高吸附的活性炭，通过活性炭的高吸附能力实现电解液迅速传输。cn115832204a通过冲孔设备与模具在极片上冲出规定大小和数量的通孔，形成打孔正极片。
3、然而，上述采用高温和延长时间的方式提高电解液的浸润能力的方案，无法从根本上解决中心部位贫液的问题，且耗时耗能，制约量产效率。虽然通过电解液添加剂有一定作用，但也会带来不可控的副反应，其余一些创新方法要么很难得到实际应用，要么技术壁垒太高。许多企业都在尝试打孔集流体的导入，但是由于孔的存在导致极片透液、粘辊，极片频繁断带，且还会污染传动辊，导致极片面密度波动大。并且，现有技术应用的造孔集流体，会使得集流体的强度较大幅度降低，在涂布制造工序中尤为明显。
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br/>技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合集流体的涂布方法、涂布系统、极片及电芯，采用脉冲激光对集流体造孔，再将其与改性隔膜复合，并对其涂布工艺进行改进，解决了电解液只能在层间传输，而无法透过集流体的问题，大大提升了电芯的浸润能力与动力学性能。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种复合集流体的涂布方法，所述的涂布方法包括：
4、(ⅰ)将pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)粉末、pva(聚乙烯醇，polyvinyl alcohol)粉末与pp(聚丙烯，polypropylene)粉末进行混合，并加入添加剂，得到改性pet浆料；
5、(ⅱ)对集流体进行造孔，得到多孔基底，所述多孔基底具有相对的第一表面与第二表面，将所述改性pet浆料涂覆在第一表面，形成改性隔膜，再对第二表面进行活性浆料的一次涂布，以形成活性材料层；
6、(ⅲ)将所述改性隔膜由第一表面揭除，得到单层极片，再对第一表面一侧进行活性浆料的二次涂布。
7、本专利技术提供的涂布工艺对pet隔膜进行改性，提高了pet隔膜的耐热性能与机械性能，实现改性pet隔膜与集流体的复合与分离，并且能够防止在去膜时出现胶残留；通过对集流体进行造孔，解决了电解液只能在层间传输，而无法透过集流体的问题，大大提升了电芯的浸润能力和动力学性能；并将改性pet隔膜与多孔基底进行复合，解决了打孔集流体由于漏液、粘辊与断带，导致无法量产的问题，增强了多孔型集流体在涂布阶段的稳定度，提升了电芯生产效率及良品率。
8、作为本专利技术一个优选技术方案，步骤(ⅰ)中，将所述改性pet浆料的质量记为100％，所述pet粉末的含量为50～70wt％，例如可以50wt％、52wt％、54wt％、55wt％、58wt％、60wt％、63wt％、65wt％、68wt％或70wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、所述pva粉末的含量为20～40wt％，例如可以20wt％、22wt％、24wt％、25wt％、28wt％、30wt％、33wt％、35wt％、38wt％或40wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、所述pp粉末的含量为10～20wt％，例如可以10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％或20wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述混合包括搅拌混合。
12、作为本专利技术一个优选技术方案，步骤(ⅰ)中，所述添加剂包括稳定剂与交联剂。
13、优选地，将所述改性pet浆料的质量记为100％，所述稳定剂的含量为2～10wt％，例如可以是2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、所述交联剂的含量为2～10wt％，例如可以是2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述添加剂包括硬脂酸钙、硬脂酸锌或蓖麻油酸锌中的任一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：硬脂酸钙与硬脂酸锌的组合，硬脂酸锌与蓖麻油酸锌的组合，硬脂酸钙与蓖麻油酸锌的组合，硬脂酸钙、硬脂酸锌与蓖麻油酸锌的组合。
16、优选地，所述交联剂为氮吡啶。
17、优选地，所述改性pet浆料中还包括溶剂。
18、优选地，所述溶剂包括水。
19、本专利技术中将pet粉末、pva粉末、pp粉末、稳定剂、交联剂按照比例高速混合均匀后，加入适量水，使pet与pva发生溶胀，得到水性改性pet浆料。
20、作为本专利技术一个优选技术方案，步骤(ⅱ)中，所述造孔采用脉冲激光打孔工艺。
21、优选地，所述造孔的脉冲宽度为10～10000ps，例如可以是10ps、50ps、80ps、100ps、500ps、800ps、1000ps、2000ps、3000ps、4000ps、5000ps、6000ps、7000ps、8000ps、9000ps、9500ps或10000ps，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
22、优选地，所述造孔的激光功率为250～1000w，例如可以是250w、300w、350w、400w、450w、500w、550w、600w、650w、700w、750w、800w、850w、900w、950w或1000w，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23、优选地，所述多孔基底的孔径≤1mm。
24、优选地，所述的涂布方法还包括：结束所述造孔后，对所述多孔基底依次进行超声清洗与一次干燥。
25、优选地，所述超声清洗的时间为0.5～20min，例如可以是0.5min、1min、2min、4min、5min、10min、12min、15min、16min、18m本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种复合集流体的涂布方法，其特征在于，所述的涂布方法包括：
2.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，将所述改性PET浆料的质量记为100％，所述PET粉末的含量为50～70wt％；
3.根据权利要求1或2所述的涂布方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述添加剂包括稳定剂与交联剂；
4.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，所述造孔采用脉冲激光打孔工艺；
5.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，所述涂覆的方式为：采用膜流延机将所述改性PET浆料分配在所述多孔基底的第一表面；
6.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)中，所述活性浆料包括正极活性浆料或负极活性浆料；
7.一种涂布系统，其特征在于，所述的涂布系统用于权利要求1-6任一项所述的复合集流体的涂布方法中，所述的涂布系统包括依次连接的复合集流体制作单元、一次涂布单元、分离单元与二次涂布单元。
8.根据权利要求7所述的涂布系统，其特征在于，所述的复合集流体制作单元包括放卷装置、激光打孔装置、浆料分配装置、收放卷装置与第一传送机构，所述第一传送机构用于驱动集流体移动，依次经过所述放卷装置、激光打孔装置、浆料分配装置与收放卷装置；
9.一种极片，其特征在于，所述的极片采用权利要求1-6任一项所述的涂布方法进行涂布。
10.一种电芯，包括正极极片与负极极片，其特征在于，所述电芯的正极极片和/或负极极片为权利要求9所述的极片。
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【技术特征摘要】
1.一种复合集流体的涂布方法，其特征在于，所述的涂布方法包括：
2.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(ⅰ)中，将所述改性pet浆料的质量记为100％，所述pet粉末的含量为50～70wt％；
3.根据权利要求1或2所述的涂布方法，其特征在于，步骤(ⅰ)中，所述添加剂包括稳定剂与交联剂；
4.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(ⅱ)中，所述造孔采用脉冲激光打孔工艺；
5.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(ⅱ)中，所述涂覆的方式为：采用膜流延机将所述改性pet浆料分配在所述多孔基底的第一表面；
6.根据权利要求1所述的涂布方法，其特征在于，步骤(ⅲ)中，所述活性浆料包括正极活性浆料...
【专利技术属性】
技术研发人员：范大兵，陈莺，高云，张立业，钟志良，安富强，
申请(专利权)人：福建龙净储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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