一种负极片辊压装置、使用其对负极片预锂化的方法及应用制造方法及图纸

技术编号:24585337 阅读:71 留言:0更新日期:2020-06-21 01:44
本发明专利技术涉及一种负极片辊压装置、使用其对负极片预锂化的方法及应用。所述辊压装置包括放卷模块、辊压模块、注液模块和收卷模块;所述放卷模块用于放出负极片;所述辊压模块包括上辊筒和下辊筒,所述上辊筒和下辊筒相互配合并竖向上下设置,用于辊压负极片;所述注液模块设置在放卷模块和辊压模块之间,用于向负极片加注电解液,辅助辊压模块实现预锂化;所述收卷模块用于收起负极片,并牵引负极片移动。所述负极片预锂化的方法,在辊压过程实现负极片的原位预锂化,不增加额外预锂化的工步,工艺简单,易于精确控制,解决负极片不可逆容量损失和库伦效率低的问题,同时降低预锂化负极片的使用成本,可应用于规模化生产。

A rolling device for negative plate, a method for pre lithium of negative plate and its application

【技术实现步骤摘要】
一种负极片辊压装置、使用其对负极片预锂化的方法及应用
本专利技术涉及锂离子电池
,具体涉及一种负极片辊压装置、使用其对负极片预锂化的方法及应用。
技术介绍
锂电池的四大主材为:正极、负极、隔膜和电解液,而正极和负极对锂电池的能量密度具有决定性影响。4200mAh/g克容量的硅材料成为负极材料的最佳选择,但硅材料在嵌锂过程中体积膨胀达到300%,巨大的体积膨胀严重制约硅材料在锂电池上的应用。硅氧材料在首次嵌锂过程中形成的硅酸盐和氧化锂作为基体能够有效缓解硅材料在后期嵌锂过程中的体积膨胀,但是硅氧材料在首次嵌锂过程中形成的非活性材料硅酸盐和氧化锂不参与后期的脱嵌锂反应,因此硅氧材料的首次库伦效率较低。为了提高硅氧材料的首次库伦效率,发展了电化学和热处理预锂化法。电化学预锂法为将硅基负极浸泡于已溶解一定浓度的金属Li、多环芳香族化合物的溶液,溶剂是容易将锂溶剂化的环状碳酸酯、环状酯或链状酯等,进行预锂化。热处理预锂法为在非氧化气氛下,将有机/无机锂盐粉末或Li粉末与硅化合物颗粒充分混合并进行密封,在700-850℃范围内加热并进行改性,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极片辊压装置,其特征在于,所述辊压装置包括放卷模块、辊压模块,注液模块和收卷模块;/n所述放卷模块用于放出负极片;/n所述辊压模块包括上辊筒和下辊筒,所述上辊筒和下辊筒相互配合并竖向上下设置,所述上辊筒和/或下辊筒上设置锂箔,所述锂箔上设置隔膜,用于辊压负极片;/n所述注液模块设置在放卷模块和辊压模块之间,用于向负极片加注电解液,辅助辊压模块实现预锂化;/n所述收卷模块用于收起负极片,并牵引负极片移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种负极片辊压装置,其特征在于,所述辊压装置包括放卷模块、辊压模块,注液模块和收卷模块;
所述放卷模块用于放出负极片;
所述辊压模块包括上辊筒和下辊筒,所述上辊筒和下辊筒相互配合并竖向上下设置,所述上辊筒和/或下辊筒上设置锂箔,所述锂箔上设置隔膜,用于辊压负极片;
所述注液模块设置在放卷模块和辊压模块之间,用于向负极片加注电解液,辅助辊压模块实现预锂化;
所述收卷模块用于收起负极片,并牵引负极片移动。


2.根据权利要求1所述的负极片辊压装置,其特征在于,所述注液模块包括注液部件和传动部件,所述传动部件用于驱动注液部件移动;
优选地,所述注液部件包括注液管和/或移液腔;
优选地,所述锂箔的厚度为50nm-5mm;
优选地,所述锂箔包括未包覆型锂箔和/或包覆型锂箔,优选为碳酸锂包覆锂箔;
优选地,所述隔膜包括多孔聚合物膜、无纺布隔膜或无机复合膜中的任意一种,优选为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或聚乙烯/聚丙烯隔膜中的任意一种;
优选地,所述负极片辊压装置还包括电压检测模块,所述电压检测模块将辊压模块中的锂箔和负极片连接,所述电压检测模块用于原位监测锂箔和负极片之间的电势差;
优选地,所述电压检测模块包括电压表、万用表或电压检测仪中的任意一种或至少两种的组合。


3.一种负极片预锂化方法,其特征在于,所述方法通过辊压方式对负极片进行预锂化。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)放卷模块运转将待辊压负极片放出,并通过收卷模块运转牵引所述负极片,使所述负极片在上辊筒和下辊筒间被辊压;
(2)在辊压之前,注液模块向所述负极片加注电解液,使所述负极片在被辊压的过程中实现预锂化。


5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述负极片包括硅基负极片,优选为硅氧负极片和/或硅碳负极片;
优选地,步骤(1)所述负极片的制备方法为:将硅基负极片浆料涂覆到铜箔上,烘干,得到所述负极片;
优选地,所述涂覆的面密度为1-50mg/cm2;
优选地,所述硅基负极片浆料...

【专利技术属性】
技术研发人员:裴大钊徐悦斌何巍刘金成
申请(专利权)人:惠州亿纬锂能股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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