[發(fā)明專利]快速響應轉移覆合方法

有效

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• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN113725397B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 齊大志;程滋平;劉慧芳;陳強;牟瀚波;吳春敢
• 申請（專利權）人: 天津中能鋰業(yè)有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 北京市創(chuàng)世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

本發(fā)明公開了一種快速響應轉移覆合方法，包括：提供鋰膜，所述鋰膜由支撐膜和超薄鋰層構成，所述鋰膜的超薄鋰層側稱為鋰層側，與之相對的支撐膜一側稱為薄膜側；提供極片；提供對輥裝置，所述對輥裝置包括上下相對設置的固定輥和浮動輥，所述固定輥僅可繞自身軸線轉動，所述浮動輥除可以繞自身軸線轉動外還可以沿豎直方向上下移動；將鋰膜的鋰層側與極片相對設置，用對輥裝置進行輥壓，其中所述浮動輥在豎直方向的移動響應鋰膜和極片的厚度變化而自動調節(jié)。本發(fā)明中浮動輥保持恒定的壓力大小，浮動輥豎直方向的移動根據(jù)鋰膜和極片厚度自動調節(jié)，從而保證了鋰膜和極片所有位置承受的壓力恒定，保證了轉移覆合過程的穩(wěn)定性和最終產品較好的一致性。

技術領域

本發(fā)明涉及電池制造技術領域，尤其涉及鋰電池預鋰化用快速響應轉移覆合方法。

背景技術

鋰離子電池由于比能量高、體積小和長循環(huán)壽命的優(yōu)勢，成為應用范圍最廣的二次電池之一。但隨著電子設備、電動車等大功率、高能量設備的不斷發(fā)展，對鋰離子電池能量密度需求越來越高。

目前已證實通過在極片上進行覆鋰可以有效提高鋰離子電池的能量密度。極片上覆鋰層厚度通常在微米級，鋰層附著在一層薄膜上，覆鋰時需要將鋰層從薄膜上轉移到極片上。然而目前存在的方法無法完好的將鋰膜上的超薄鋰層轉移到極片上，經(jīng)常存在漏轉和極片起皺等情況。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種新的操作簡單、可靠的鋰電池預鋰化用快速響應轉移覆合方法，從而滿足了鋰電池進行預鋰化的需求。

本發(fā)明提供的方法通過快速響應的浮動輥施加恒定壓力，輥縫隨鋰膜和極片厚度動態(tài)調整的方法，保證了極片和鋰膜任意位置承受壓力相同，實現(xiàn)了轉移覆合過程的穩(wěn)定性，保證了最終產品較好的一致性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種快速響應轉移覆合方法，包括：提供鋰膜，所述鋰膜由支撐膜和厚度為2-20μm的超薄鋰層構成，所述鋰膜的超薄鋰層側稱為鋰層側，與之相對的支撐膜一側稱為薄膜側；提供極片；提供對輥裝置，所述對輥裝置包括上下相對設置的固定輥和浮動輥，所述固定輥僅可繞自身軸線轉動，所述浮動輥除可以繞自身軸線轉動外還可以沿豎直方向上下移動；將鋰膜的鋰層側與極片相對設置，用對輥裝置進行輥壓，其中所述浮動輥在豎直方向的移動響應鋰膜和極片的厚度變化而自動調節(jié)。

可選的，所述支撐膜為聚合物薄膜或由聚合物制備的防粘薄膜，所述聚合物包括聚烯烴（聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯）、聚酯。

可選的，所述支撐膜的厚度為10-100μm，優(yōu)選25-50μm。

可選的，所述超薄鋰層的厚度為2-20μm，優(yōu)選2-5μm。

可選的，所述極片為包含集流體和活性材料的負極極片或正極極片。

可選的，所述對輥裝置中浮動輥為中空結構。

可選的，所述對輥裝置中浮動輥為恒壓力控制。

可選的，所述浮動輥豎直方向的移動根據(jù)鋰膜和極片厚度自動調節(jié)。

可選的，所述浮動輥豎直方向的移動由伺服液壓缸驅動。

本發(fā)明的技術方案至少具有以下優(yōu)點之一：

1、采用恒壓力控制，使得對輥縫隙與材料厚度完美匹配，可以適用于不同厚度的極片和鋰膜，以及公差范圍較大的極片和鋰膜；

2、浮動輥采用中空結構，具有較小慣量，響應快速。

附圖說明

圖1是一個代表性的極片剖面局部放大示意圖。

圖2是本發(fā)明轉移覆合方法工藝過程的一個示意圖。

圖3是可用于本發(fā)明的轉移覆合裝置的等軸側示意圖。