[發(fā)明專利]一種制備大寬幅超薄金屬鋰帶的凹版涂布裝置及其方法

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• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN112403806A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文俊;李永偉;侯寶鵬;何亞菲;李超;俞會根
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司
• 主分類號: B05C1/12
• 分類號: B05C1/12;B05C1/08;B05C1/00;B05C9/14;B05C13/02;B05C11/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發(fā)明公開了一種制備大寬幅超薄金屬鋰帶的凹版涂布裝置及其方法，屬于鋰金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該制備裝置包括鋰液熔箱、微凹輥、放卷裝置、基材背輥、熱壓裝置和收卷裝置；微凹輥的下部浸入鋰液熔箱中的鋰液中；微凹輥的一側(cè)上設(shè)置有熱刮刀，熱刮刀的端部與微凹輥的輥面相接觸；基材背輥設(shè)置在微凹輥的斜上方；放卷裝置設(shè)置在基材背輥的一側(cè)上，所述收卷裝置設(shè)置在基材背輥的上方，熱壓裝置設(shè)置在基材背輥與收卷裝置之間，放卷裝置上的基材經(jīng)過基材背輥和熱壓裝置后纏繞于收卷裝置上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，有效提高了涂布的均勻性，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)厚度為1?50um的超薄金屬鋰帶，大大提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備大寬幅超薄金屬鋰帶的凹版涂布裝置及其方法。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車和航空無人機的快速發(fā)展，金屬鋰作為高能量密度材料隨之應(yīng)運而生。目前金屬鋰作為負極材料與正極材料相匹配時，由于鋰含量較高而不能提高鋰電池的能量密度，因此超薄鋰負極已成為提高其能量密度的趨勢。

目前批量生產(chǎn)的鋰帶寬幅較小，工藝過程較為復(fù)雜且厚度較厚基本都在50um以上，且表面厚度均勻性較差。天津中能已將鋰帶的有效厚度做到10-20um，但是在鋰帶生產(chǎn)過程中需要加入表面潤滑劑進行輔助，這樣得到的金屬鋰帶表面附有一層薄膜，潤滑劑價格昂貴且影響金屬鋰的性能，故不能達到超薄金屬鋰的工業(yè)要求和使用性能。現(xiàn)有技術(shù)中還有一些工藝是利用將鋰錠熔融后通過延流法或浸鍍法或蒸鍍法之后再進行輥壓得到超薄鋰帶，類似方法在操作過程中控制復(fù)雜且對操作要求較高最后的輥壓工藝基本和傳統(tǒng)金屬鋰帶的生產(chǎn)無差別創(chuàng)新型性較差。另有工藝是將鋰熔融后通過氬氣或擠壓裝置將熔融鋰擠壓噴涂到基材通過控制擠壓速度和基材移動速度來得到超薄金屬鋰帶，這種方法對擠壓速度和基材移動速度向匹配的調(diào)試要求較高，調(diào)試困難且成本較高；另外有利用將金屬鋰制成粉末進行噴涂，由于鋰的活動性較強，其粉末狀態(tài)很容易反應(yīng)而發(fā)生爆炸，危險性較高，因此工業(yè)化生產(chǎn)可能性較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種制備大寬幅超薄金屬鋰帶的凹版涂布裝置及其方法，該凹版涂布裝置結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，有效提高了涂布的均勻性，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、連續(xù)性生產(chǎn)金屬鋰帶，大大提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中超薄金屬鋰帶制備難度大、成本高及質(zhì)量差的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種制備大寬幅超薄金屬鋰帶的凹版涂布裝置，其包括鋰液熔箱、微凹輥、放卷裝置、基材背輥、熱壓裝置和收卷裝置；所述微凹輥的下部浸入所述鋰液熔箱中的鋰液中，用于將鋰液熔箱中的鋰液轉(zhuǎn)移到基材上；所述微凹輥的一側(cè)上設(shè)置有用于刮除鋰液的熱刮刀，所述熱刮刀的端部與微凹輥的輥面相接觸；所述基材背輥設(shè)置在所述微凹輥的斜上方；所述放卷裝置設(shè)置在所述基材背輥的一側(cè)上，所述收卷裝置設(shè)置在所述基材背輥的上方，所述熱壓裝置設(shè)置在所述基材背輥與收卷裝置之間，所述放卷裝置上的基材經(jīng)過所述基材背輥和熱壓裝置后纏繞于所述收卷裝置上。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述放卷裝置包括用于纏繞待處理基材的放卷輥、放卷糾偏器、放卷張力檢測輥和第一導(dǎo)輥，所述放卷糾偏器設(shè)置于所述放卷張力檢測輥和所述放卷輥之間；所述第一導(dǎo)輥設(shè)置于所述放卷張力檢測輥和所述基材背輥之間；所述放卷輥上的基材依次經(jīng)過所述放卷糾偏器、放卷張力檢測輥、第一導(dǎo)輥、基材背輥和熱壓裝置后纏繞于所述收卷裝置上。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述收卷裝置包括用于纏繞超薄金屬鋰帶的收卷輥、收卷糾偏器、收卷張力檢測輥和第二導(dǎo)輥，所述收卷糾偏器設(shè)置于所述收卷張力檢測輥和所述收卷輥之間；所述第二導(dǎo)輥設(shè)置于所述收卷張力檢測輥和所述熱壓裝置之間，經(jīng)過復(fù)合得到的超薄金屬鋰帶依次經(jīng)過所述收卷張力檢測輥和收卷糾偏器后纏繞于所述收卷輥上。

作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述熱壓裝置包括熱壓上輥和熱壓下輥，所述熱壓上輥與熱壓下輥上下平行設(shè)置。