[發明專利]鋰離子電池極片補鋰裝置

有效

• 申請號: 201710451537.3
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN107359307B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 曹福彪;游從輝;徐延杰;方宏新;張柏清
• 申請（專利權）人: 東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/1395
• 代理公司: 北京格羅巴爾知識產權代理事務所(普通合伙) 11406
• 代理人: 孫德崇

本發明屬于極片處理裝置技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池極片補鋰裝置，包括極片放卷裝置、極片收卷裝置、金屬鋰冷壓裝置和金屬鋰供應裝置，金屬鋰供鋰裝置設置于極片放卷裝置和極片收卷裝置之間，金屬鋰冷壓裝置設置于金屬鋰供應裝置和極片收卷裝置之間，金屬鋰供應裝置設置為擠壓式金屬鋰供應裝置。本發明能夠高效、定量、均勻的對極片進行處理，而且結構簡單，成本低廉，對環境要求相對較低，實現工業化批量生產供應。

本申請是申請號為201310461257.2、申請日為2013年10月8日、發明名稱為“鋰離子電池極片補鋰裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明屬于極片處理裝置技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池極片補鋰裝置。

背景技術

自日本索尼公司對鋰離子電池材料實現商品化以來，鋰離子電池因其質量輕、電壓高、體積小、無記憶效應、比能量高、循環壽命長、環境友好等諸多優點，而迅速在便攜式移動電源、移動電話、便攜式電腦、照相機和攝像機等便攜式電子產品領域推廣應用，并在能源領域占據重要位置。

隨著鋰離子電池的應用領域不斷擴大，各種產品對鋰離子電池的性能要求越來越高。如微型化便攜式電子產品要求鋰離子電池具有較長的使用時間，因此就對鋰離子電池的能量密度提出了越來越高的要求。對于現有的負極材料而言，在首次充電過程中不僅會因形成固體電解質膜(SEI膜)而消耗一部分來自正極材料中的鋰離子，而且還因一部分鋰離子在負極材料中的不可逆脫出，使得鋰離子電池的首次庫倫效率不能達到100％，例如石墨材料的首次庫倫效率在90％左右，其它的負極材料如硅負極材料，雖然比容量較高，但其首次庫倫效率僅在65-85％之間。因此如果能額外補充在負極材料中損耗的正極材料中的鋰離子，就能夠大幅度提高鋰離子電池的能量密度。

額外補鋰的一種方法是在制備電芯前提前將一部分金屬鋰加入到極片中去，例如申請號為201210237240的中國專利申請將價格昂貴的金屬鋰粉通過加電壓及震動來使金屬鋰粉附于極片上，然后通過冷壓制得補鋰的極片。該申請中將金屬鋰粉附于極片上的補鋰過程需要高精度的設備，而且，該方法主要是通過靜電震動來實現的，比較難保證均勻性，補鋰量監測困難，同時該方法對于環境的要求極高，需要將飛散的金屬鋰粉置于特殊設備中進行處理，而且效率較低。

因在目前的技術條件下較難制得連續的薄的金屬鋰帶，同時因為金屬鋰的機械性能較差也很難實現將薄的金屬鋰附于極片上，如果采用真空蒸鍍的方法將金屬鋰附于極片上，則該機構設備生產效率很低比較難滿足大量生產的要求，同時蒸鍍的方法要求很高的控制精度而且對金屬鋰的浪費比較嚴重。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，而提供一種鋰離子電池極片補鋰裝置，該裝置能夠快速、高效、均勻、定量的給鋰離子電池的極片附上金屬鋰。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：鋰離子電池極片補鋰裝置，包括極片放卷裝置、極片收卷裝置、金屬鋰冷壓裝置和金屬鋰供應裝置，所述金屬鋰供應裝置設置于所述極片放卷裝置和極片收卷裝置之間，所述金屬鋰冷壓裝置設置于所述金屬鋰供應裝置和所述極片收卷裝置之間，所述金屬鋰供應裝置設置為擠壓式金屬鋰供應裝置。

所述擠壓式金屬鋰供應裝置包括增壓機構、壓力傳動機構、金屬鋰絲擠壓頭和金屬鋰絲擠壓殼，所述金屬鋰絲擠壓頭設置于所述金屬鋰絲擠壓殼內，并且所述金屬鋰絲擠壓頭通過所述壓力傳動機構與所述增壓機構連接，所述金屬鋰絲擠壓殼的底部設置有擠出嘴。

所述擠壓式金屬鋰供應裝置還包括金屬鋰冷卻機構，所述金屬鋰絲擠壓殼設置于所述金屬鋰冷卻機構內。

所述金屬鋰冷卻機構為氣冷式金屬鋰冷卻機構或液冷式金屬鋰冷卻機構。

所述金屬鋰絲擠壓頭通過所述壓力傳動機構與所述增壓機構密封連接。

所述增壓機構設置為氣動式增壓機構、液壓式增壓機構或電動式增壓機構。