The invention belongs to the field of battery negative electrode, and relates to a device and method for preparing battery negative electrode material by pre-embedding lithium metal. The lithium metal was deposited on the surface of the negative base material by evaporation deposition. The lithium metal was dispersed in the negative base material to form the pre-embedded lithium negative material by heating and roll pressing. It includes control system, front hoisting device, lithium embedding device, back hoisting device, air pumping device, structural bearing and sealing shell. The invention solves the problem of irreversible energy loss in the first charging and discharging process of lithium ion secondary battery, improves the energy density of the battery and improves the performance of the battery.
【技术实现步骤摘要】
一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置及方法
本专利技术涉及制备电池负极材料装置及方法,具体的说是一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置及方法。
技术介绍
当今,人类的生活已与能源密不可分。但传统化石能源消耗严重,不具有再生性,且存在污染环境问题。而以廉价清洁著称的太阳能、风能等受自然环境影响较大,不具有连续稳定输出。和人类生活息息相关的汽车、数码产品、电动工具都需要能量密度高、倍率性能好、循环寿命长的储能器件。目前常用的储能器件有超级电容器、一次电池、二次电池,广泛应用于数码电子设备、电动车、电动工具、储备电源储能器件领域。超级电容器具有输出功率大、循环寿命长的优点,但能量密度低;一次电池虽然技术成熟,但电池后期的处理需要消耗大量能源;二次电池可划分为铅酸电池和锂电池两大阵营,铅酸电池能量密度低,体积笨重,且泄露严重污染环境,而锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、使用温度范围广、自放电少及保存特性好等优点,使其在越来越多的领域得到广泛应用。在二次电池迅速发展的同时,电池的能量密度提升也越来越受到关注,但是其在首次充放电循环过程中,存在一定比例的能量损失,即锂离子电池首次充放电效率。主要原因在于首次充放电循环过程中,存在部分锂离子嵌入负极中不可脱出,消耗掉一部分活性锂离子,导致电池容量不可逆的下降。锂离子电池的首圈效率由正极材料、负极材料半电池的首圈效率共同决定。目前,商业化的钴酸锂、镍钴锰、磷酸铁锂半电池,在首次充放电循环中,都有着首次放电容量小于首次充电容量的现象。钴酸锂的首圈效率一般达到94%以上,而磷酸铁锂的首圈效率更高,约为98%。对正极材料而 ...
【技术保护点】
1.一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置,其特征在于:该装置包括控制系统(1)、前卷扬装置(2)、锂嵌入装置(3)、后卷扬装置(4)、抽气装置(5)、结构承载及密封壳体(6),前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置位于结构承载及密封壳体内部;抽气装置直接连接结构承载及密封壳体;控制系统通过电缆、信号线连接前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置及抽气装置。
【技术特征摘要】
1.一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置,其特征在于:该装置包括控制系统(1)、前卷扬装置(2)、锂嵌入装置(3)、后卷扬装置(4)、抽气装置(5)、结构承载及密封壳体(6),前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置位于结构承载及密封壳体内部;抽气装置直接连接结构承载及密封壳体;控制系统通过电缆、信号线连接前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置及抽气装置。2.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置,其特征在于前卷扬装置(2)位于结构承载及密封壳体(6)内部,布置于上部,前卷扬装置(2)由卷扬辊(7)、张紧轮(8)构成,卷扬辊(7)、张紧轮(8)通过轴固定于结构承载及密封壳体(6)上,前卷扬装置(2)内各个部件的动作受控制系统(1)控制运转。3.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置,其特征在于锂嵌入装置(3)位于结构承载及密封壳体(6)内部,布置于下部;内有镀膜辊(9)、可活动挡板(10)、电加热锂舟(11)、热压辊(12)及转向辊(13);电加热锂舟(11)位于镀膜辊(9)下方,中间有可活动挡板(10),热压辊(12)位于镀膜辊一侧,有张紧装置,调节两辊间压力;镀膜辊(9)、可活动挡板(10)、电加热锂舟(11)、热压辊(12)及转向辊(13)通过轴固定于结构承载及密封壳体(6)上,锂嵌入装置(3)运作、电加热锂舟(11)温度、热压辊(12)辊面压力及温度受控制系统(1)控制。4.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置,其特征在于后卷扬装置(4)位于结构承载及...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔光磊,辛云川,吴天元,刘海胜,徐红霞,
申请(专利权)人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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