[發(fā)明專利]金屬鋰表面保護方法及設備、負極極片和鋰電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811330196.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109638235B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 王莉;何向明;樸楠;盛思鍔
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052;H01M4/04;H01M4/134;H01M4/1395
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王賽

1.一種金屬鋰表面保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供卷繞在第一放卷裝置上的鋰帶，以及卷繞在第二放卷裝置上的反應物帶材，將所述鋰帶和所述反應物帶材放卷；

使放卷的所述鋰帶與所述反應物帶材通過對輥輥壓裝置輥壓而相互接觸，向輥壓前的所述鋰帶或所述反應物帶材表面施加鋰鹽溶液或施加可溶解或溶脹所述反應物帶材的溶劑，使輥壓時所述鋰鹽溶液或所述溶劑夾于所述鋰帶和所述反應物帶材之間，和/或，在輥壓的同時加熱所述鋰帶和所述反應物帶材，發(fā)生自發(fā)化學反應，從而在所述鋰帶表面生成保護層，所述保護層包括鋰金合金、鋰銀合金、鋰鎂合金、鋰鋁合金、鋰鋅合金、鋰鉑合金、鋰錫合金、鋰銦合金、鋰鈷合金、鋰硅合金、鋰碳合金、磷化鋰、硫化鋰、氯化鋰、氟化鋰中的一種或多種；以及

通過收卷裝置對輥壓后的所述鋰帶和所述反應物帶材進行收卷。

2.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述放卷、所述輥壓和所述收卷同時在所述鋰帶和所述反應物帶材的不同部分進行。

3.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述鋰帶和所述反應物帶材同步運動。

4.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述反應物帶材包括與所述鋰帶發(fā)生所述自發(fā)化學反應的反應物，所述反應物包括金、銀、鎂、鋁、鋅、鉑、錫、銦、硅、碳、氟化物、磷化物、硫化物、氯化物、聚偏氟乙烯及含氟、硫、磷或氯的無機鹽摻雜的聚偏氟乙烯中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述鋰鹽包括磷化鋰、硫化鋰、硒化鋰、氯化鋰、氟化鋰、硫酸鋰、六氟磷酸鋰、雙（三氟甲基）磺酰亞胺鋰和雙氟磺酰亞胺鋰中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述溶劑包括二甲基甲酰胺、 N-甲基吡咯烷酮、醚、砜、碳酸酯、乙腈和有機磷酸酯中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，當所述反應物帶材阻礙鋰離子通過時，所述收卷裝置包括第一收卷裝置和第二收卷裝置，所述通過收卷裝置對輥壓后的所述鋰帶和所述反應物帶材進行收卷的步驟包括：

通過所述第一收卷裝置對輥壓后的所述鋰帶進行收卷，以及

通過所述第二收卷裝置對輥壓后的所述反應物帶材進行收卷。

8.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，當鋰離子能夠通過所述反應物帶材時，所述收卷裝置為第一收卷裝置，所述通過收卷裝置對輥壓后的所述鋰帶和所述反應物帶材進行收卷的步驟包括：

通過所述第一收卷裝置對輥壓后層疊的所述反應物帶材與所述鋰帶共同進行收卷。

9.根據權利要求1所述的金屬鋰表面保護方法，其特征在于，所述反應物帶材包括支撐帶和形成在所述支撐帶上的反應物層，或者所述反應物帶材為由反應物形成的自支撐帶。

10.一種負極極片，包括根據權利要求1-9中任一項所述的金屬鋰保護方法制備的表面具有所述保護層的所述鋰帶的全長中的至少一段。

11.一種鋰電池，其特征在于，包括根據權利要求10所述的負極極片。