一种金属锂带表面处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于锂金属电池技术领域，尤其涉及一种金属锂带表面处理装置，包括按金属锂带传送方向依次设置的放卷组件、第一刷辊对、第二刷辊对和收卷组件；第一刷辊对表面设有若干第一刷毛；第二刷辊对表面设有若干第二刷毛；收卷组件用于收卷金属锂带。本实用新型专利技术提供的装置，金属锂带依次经过第一刷辊对和第二刷辊对进行机械抛光，第一刷辊对用于去除金属锂带表面的钝化层，第二刷辊对用于进一步去除金属锂带表面的钝化层，并去除金属锂带的表面缺陷增加金属锂带表面的平整度，便于后续在金属锂带的表面附着均匀的保护膜，提高保护膜的保护效果，防止锂枝晶的产生，表面缺陷去除后能够形成优越的SEI膜，提高锂金属电池的循环性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属锂带表面处理装置


[0001]本技术属于锂金属电池
，尤其涉及一种金属锂带表面处理装置。

技术介绍

[0002]如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。
[0003]在众多的锂电池负极材料中，金属锂由于其低密度、高理论容量和低电势被认为是最理想的锂电池负极材料。然而金属锂负极在循环过程中，一方面由于金属锂不均匀沉积，表面易产生枝晶，带来安全隐患，另一方面由于体积膨胀导致表面固态电解质膜(SEI)反复生成，消耗电解液和金属锂，同时使得电池阻抗显著增加。过去的几十年中，不断有研究报道对金属锂表面进行处理，其原理均是在锂金属的表面形成均匀的保护层能够帮助解决以上提到的金属锂存在的问题，提高锂金属电池的循环性能。
[0004]然而，由于金属锂化学活性较高，金属锂在轧制、运输及存储过程中，其表面易形成钝化层，该钝化层易导致金属锂形成的保护层不均匀，尤其是在通过化学法对金属锂进行表面保护过程中，保护层中易形成晶界、缺陷或未充分成膜的情况，严重影响保护层保护效果。因此，平整的金属锂表面对形成金属锂保护层同样重要。
[0005]文献中常用刀割的方式将锂片表面的钝化层去除，形成光亮平整的表面，然而，该方法无法应用在超薄锂带(厚度<100μm)的表面处理中。公开号为CN107815724A的中国专利通过电化学方法对金属锂表面进行抛光处理，能够获得大范围原子平整的锂表面，然而，这种方法仅适用于实验室阶段，无法大规模连续生产。因此，亟待发展一种工业化的方法，既将金属锂表面的钝化层去除，又不影响金属锂在锂离子电池中应用。
[0006]鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种金属锂带表面处理装置，能够将金属锂带表面的钝化层去除，并且增加金属锂带表面的平整度，容易实现工业化生产。
[0008]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]一种金属锂带表面处理装置，包括按金属锂带传送方向依次设置的放卷组件、第一刷辊对、第二刷辊对和收卷组件；所述第一刷辊对表面设有若干第一刷毛；所述第二刷辊对表面设有若干第二刷毛；所述收卷组件用于收卷所述金属锂带。
[0010]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括导向辊，所述导向辊包括第一导向辊组、第二导向辊组和第三导向辊组，所述第一导向辊组设置于所述放卷组件和所述第一刷辊对之间，所述第二导向辊组设置于所述第一刷辊对和所述第二刷
辊对之间，所述第三导向辊组设置于所述第二刷辊对和所述收卷组件之间。导向辊用于接收并释放金属锂带，导向辊的数量可根据实际设置。
[0011]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括浮动辊，所述浮动辊设置于所述第二导向辊组的若干导向辊之间。浮动辊能够上下浮动，自动控制张力，防止金属锂带在表面处理的过程中出现断带、卡顿等情况。
[0012]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括离型膜收卷组件，所述离型膜收卷组件设置于所述放卷组件和所述第一刷辊对之间，所述离型膜收卷组件用于接收与所述金属锂带分离的离型膜。金属锂带来料时，表面附着有保护金属锂带的离型膜，离型膜收卷组件用于将离型膜撕下，再将金属锂带传送到第一刷辊对表面处理。
[0013]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括离型膜放卷组件，所述离型膜放卷组件设置于所述第二刷辊对和所述收卷组件之间，所述离型膜放卷组件用于释放离型膜覆盖所述金属锂带。金属锂带在去除钝化层和增加平整度之后，在金属锂带的表面覆盖离型膜，防止金属锂带的表面附着灰尘，导致锂金属电池装配时内部短路。
[0014]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，所述第一刷毛的材质包括尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸丁二酯，所述第一刷辊对的数量为至少一对。第一刷毛的材质不作限制，优选为现有的材质，相对于其他材质，第一刷毛的材质优选为聚对苯二甲酸乙二酯PET材质，该材料吸水率低，不与金属锂粘连。其中，尼龙可采用尼龙612刷丝，直径为0.5mm。
[0015]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，所述第二刷毛的材质包括聚对苯二甲酸塑料或动物毛，所述第二刷辊对的数量为至少一对。第二刷毛的材质不作限制，优选为现有的材质，其中动物毛为羊毛或者马毛，羊毛或马毛的原料易得，价格低廉，不易产生静电，能够增加金属锂带表面的平整度。优选的，第二刷毛的材质为马毛或者聚对苯二甲酸乙二酯，直径小于0.1mm。进一步优选的，第二刷毛的密度大于第一刷毛的密度，用于进一步增加金属锂带表面的平整度。
[0016]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括抽真空组件和集尘组件，所述抽真空组件分别与所述第一刷辊对和所述第二刷辊对的间隙相对应设置，所述集尘组件与所述抽真空组件连接。具体的，抽真空组件包括抽气管道和真空泵，集尘组件为除尘布袋，抽气管道的管口与第一刷辊对的间隙对应设置，且与第二刷辊对的间隙对应设置，在金属锂带进行表面处理时，刷辊刷出的钝化层从抽气管道抽出到除尘布袋中，防止金属锂粉尘燃爆。
[0017]作为本技术所述的金属锂带表面处理装置的一种改进，还包括正压气体输入组件，所述正压气体输入组件连接有干燥器和/或惰性气体储存罐。其中，惰性气体包括氮气、氩气或者氦气。干燥器用于将空气干燥至露点<
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40℃以下。具体的，正压气体输入组件包括气体压缩机和气体输出管道，气体输出管道的管口与第一刷辊对和第二刷辊对的间隙相对应设置，正压气体输入组件对金属锂带所处的环境实现正压控制，能够防止外界含有水分的空气与金属锂带接触。
[0018]相比于现有技术，本技术至少具有以下有益效果：本技术提供了一种金属锂带表面处理装置，包括按金属锂带传送方向依次设置的放卷组件、第一刷辊对、第二刷辊对和收卷组件；所述第一刷辊对表面设有若干第一刷毛；所述第二刷辊对表面设有若干
第二刷毛；所述收卷组件用于收卷所述金属锂带。本技术提供的金属锂带表面处理装置，金属锂带依次经过第一刷辊对和第二刷辊对进行机械抛光，第一刷辊对用于去除金属锂带表面的钝化层，第二刷辊对用于进一步去除金属锂带表面的钝化层，并去除金属锂带的表面缺陷增加金属锂带表面的平整度，便于后续在金属锂带的表面附着均匀的保护膜，提高保护膜的保护效果，防止锂枝晶的产生，表面缺陷去除后能够形成优越的SEI膜，提高锂金属电池的循环性能。另外，本技术提供的金属锂带表面处理装置，相对于通过化学和电解处理金属锂带，能够实现工业化大规模生产。
附图说明
[0019]图1是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属锂带表面处理装置，其特征在于，包括按金属锂带传送方向依次设置的放卷组件、第一刷辊对、第二刷辊对和收卷组件；所述第一刷辊对表面设有若干第一刷毛；所述第二刷辊对表面设有若干第二刷毛；所述收卷组件用于收卷所述金属锂带。2.根据权利要求1所述的金属锂带表面处理装置，其特征在于，还包括导向辊，所述导向辊包括第一导向辊组、第二导向辊组和第三导向辊组，所述第一导向辊组设置于所述放卷组件和所述第一刷辊对之间，所述第二导向辊组设置于所述第一刷辊对和所述第二刷辊对之间，所述第三导向辊组设置于所述第二刷辊对和所述收卷组件之间。3.根据权利要求2所述的金属锂带表面处理装置，其特征在于，还包括浮动辊，所述浮动辊设置于所述第二导向辊组的若干导向辊之间。4.根据权利要求1所述的金属锂带表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂阳，徐雄文，刘高明，颜亚平，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：