[發明專利]鋰離子電池極片的鋰粉處理系統及方法

有效

• 申請號: 201510362347.5
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104916814B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 吳祖鈺;李克強;王輝;張五堂
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司11444
• 代理人: 王剛,龔敏

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池極片的鋰粉處理系統及方法。

背景技術

鋰離子電池由于具有高電壓、高能量密度和長循環壽命的優勢，成為應用范圍最廣的二次電池之一。鋰離子電池是指分別用兩種能可逆嵌入與脫嵌鋰離子的層間化合物作活性物質而構成的二次電池，目前生產中普遍采用高嵌脫鋰電位的鈷酸鋰(LiCoO₂)類材料為正極，低嵌脫鋰電位的碳類材料為負極。與其它二次電池一樣，鋰離子經充放電循環后存在容量損失問題，鋰離子電池在充放電過程中由于過充電或過放電、電解液分解、固體電解質(SEI)膜的形成、活性物質的溶解及其他因素會導致電池不可逆的容量損失。鋰離子電池在首次充電過程中，鋰離子從正極脫嵌而嵌入到負極，此時由于形成固體電解質膜(SEI膜)會消耗部分鋰，由此造成鋰的損失，從而降低了電池的容量，造成電池容量的降低。

現有技術通過向鋰離子電池的極片表面補充鋰粉來解決由于鋰離子電池在首次充放電過程中的不可逆的容量損失帶來的電池容量降低的問題?，F有技術的鋰離子電池極片補充鋰粉的系統，包括有沿極片前進方向依次設置的補料裝置和輥壓裝置。輥壓裝置包括兩個相向且同步轉動的壓輥，一個為固定輥，一個為活動輥；當極片從兩輥入口給入時，極片被壓輥連續帶入輥間，輥壓裝置擠壓極片的同時還能帶動極片向前運動。極片運動至補料裝置的下方時，補料裝置向極片表面灑鋰粉；當極片進入至輥壓裝置時，輥壓裝置對灑在極片表面的鋰粉進行壓實，從而實現對極片補充鋰粉的目的。

但是，現有技術中至少存在如下缺陷：由于對極片補充鋰粉是一個連續的過程，而現有技術不能時刻監控極片補充鋰粉的全過程，因此，當極片補充的鋰粉分布不均勻(即存在補鋰壞品)時不能被及時檢測并標記出來，使得補鋰壞品流入到下一工序，從而降低鋰離子電池的質量。

發明內容

本發明提供一種鋰離子電池極片的鋰粉處理系統及方法，用于解決補鋰壞品不能被及時檢測并標記出來的問題。

本發明提供一種鋰離子電池極片的鋰粉處理系統，所述極片具有第一表面和第二表面，所述鋰粉處理系統包括沿所述極片前進方向依次設置的第一補料裝置和第一輥壓裝置；所述第一補料裝置，用于對所述極片的第一表面補充鋰粉；所述第一輥壓裝置，用于對補充所述鋰粉后的所述極片進行輥壓；所述鋰粉處理系統還包括沿所述極片前進方向依次設置的第一在線檢測裝置和第一在線貼標裝置，所述第一在線檢測裝置和第一在線貼標裝置設置在第一輥壓裝置的下游；所述第一在線檢測裝置與所述第一在線貼標裝置電連接。

本發明還提供一種鋰離子電池極片的鋰粉處理方法，所述方法包括如下步驟：

對極片的第一表面補充鋰粉；

對補充鋰粉后的所述極片進行輥壓，使得鋰粉被壓實至所述極片的第一表面；

對輥壓處理后的所述極片的第一表面的所述鋰粉是否均勻進行檢測；

當輥壓處理后的所述極片的第一表面的所述鋰粉不均勻時，對所述極片的第一表面進行貼標，以標識所述極片的第一表面的所述鋰粉不均勻。

本發明的鋰離子電池極片的鋰粉處理系統及方法，通過設置第一在線檢測裝置實現了對經過第一輥壓裝置輥壓后的極片的第一表面實時監控，并檢測極片的第一表面的鋰粉是否均勻，當檢測結果為補鋰壞品時，觸發設置的第一在線貼標裝置啟動，第一在線貼標裝置對鋰粉不均勻的極片的第一表面進行貼標，以標識極片的第一表面的鋰粉不均勻。采用本發明的技術方案，可以及時檢測到補鋰壞品并進行標記，從而方便后續對補鋰壞品進行及時補救，防止補鋰壞品流入到下一工序，進而提高了鋰離子電池的質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的鋰離子電池極片的鋰粉處理系統的第一實施例的結構示意圖；

圖2為圖1中第一補料裝置1的喂料裝置11的結構示意圖；

圖3為本發明的鋰離子電池極片的鋰粉處理系統的第二實施例的結構示意圖；

圖4為圖3中第一補料裝置1的放料裝置14的結構示意圖；

圖5為圖3中第一補料裝置1的送料裝置15的結構示意圖；

圖6為圖5中振料板151的俯視圖；

圖7為本發明的鋰離子電池極片的鋰粉處理系統的第三實施例的結構示意圖；