负极卷的镀铜设备、负极片和锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种负极卷的镀铜设备、负极片和锂离子电池，负极卷的镀铜设备包括：真空室，真空室的内部形成有真空腔；抽真空部件，抽真空部件连通真空室，以对真空腔抽真空；负极卷输送装置，负极卷输送装置用于输送负极卷；蒸发源，蒸发源位于负极卷输送装置的输送方向的至少一侧，蒸发源内设有铜蒸发物，用于将铜蒸发物蒸镀到负极卷上。由此，本实用新型专利技术的负极卷的镀铜设备可以实现负极卷表面镀铜，效率高，速度快，成本低，同时可以实现连续生产。产。产。

【技术实现步骤摘要】
负极卷的镀铜设备、负极片和锂离子电池


[0001]本技术涉及一种负极片制造
，具体涉及一种负极卷的镀铜设备、负极片和锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为目前新能源汽车的最核心部件，其性能直接关乎于新能源汽车的续航里程和充电时间等消费者体验，在现有材料体系前提下能量密度的提升相对有限，而减少充电时间(快充)则是近两年电池性能差异化的突破点。
[0003]众所周知，锂离子动力电池充电过程是Li
+
从正极脱出，经过电解液扩散到负极，而整个锂离子的传输过程包括：
①
Li
+
在正极材料的扩散；
②
Li
+
从正极材料中脱出；
③
Li
+
在电解液中传递；
④
Li
+
穿过负极表面SEI膜；
⑤
Li
+
在负极材料中的扩散。每个过程Li
+
的扩散速率都会影响锂离子电池的快充性能，但由于负极石墨的Li
+
扩散系数相对较低，带来了电池发热析锂等安全问题，因此提升负极的离子传导能力是解决电池快充性能的关键。
[0004]除了上述石墨负极问题外，硅基材料(SiO、SiC)是近几年业界公认的高能量密度负极材料，因为电子导电能力接近半导体，比石墨(碳基材料)导电能力能更差，目前只能与负极掺混适用，所以硅负极对提升导电能力需求更加迫切。
[0005]目前，为了解决负极离子传导能力需要对石墨以及硅基负极材料表面进行修饰，包括表面氧化处理、表面包覆炭、表面金属化等。其中，金属化处理后的石墨，Li
+
扩散系数提升最为显著，被研究过的金属主要有镍、银、铜等，优势是石墨粉镀铜后，材料电阻和SEI膜电阻显著降低，另外，铜对石墨的氧化具有催化作用，能使石墨结构更加稳定，改善了电极在充放电过程中石墨体积的变化，降低了电极膨胀，电极热稳定性和循环性以及大倍率充电性能均得到了提高。
[0006]虽然石墨镀铜对电池快充性能有很好的提升，但是，目前石墨镀铜的实现技术是对石墨粉末进行化学镀，由于该工艺复杂、效率低、成本较高，导致无法真正商业化。

技术实现思路

[0007]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种负极卷的镀铜设备，该负极卷的镀铜设备可以通过真空蒸镀的方式实现负极卷的表面镀铜，效率高，速度快，成本低，同时可以实现连续生产。
[0008]本技术还旨在提出一种负极片，以应用上述的负极卷的镀铜设备。
[0009]本技术还旨在提出一种锂离子电池，以应用上述的负极片。
[0010]在本技术的一个方面，本技术提出了一种负极卷的镀铜设备。
[0011]根据本技术的实施例，该负极卷的镀铜设备包括：真空室，所述真空室的内部形成有真空腔；抽真空部件，所述抽真空部件连通所述真空室，以对所述真空腔抽真空；负极卷输送装置，所述负极卷输送装置用于输送负极卷；蒸发源，所述蒸发源位于所述负极卷输送装置的输送方向的至少一侧，所述蒸发源内设有铜蒸发物，用于将铜蒸发物蒸镀到所
述负极卷上。
[0012]根据本技术实施例的负极卷的镀铜设备，通过将抽真空部件连通真空室内形成的真空腔，以对真空腔进行抽真空，负极卷输送装置将负极卷输送至蒸发源处，蒸发源内的铜蒸发物可以通过蒸发源蒸镀到负极卷上，蒸发源位于负极卷输送方向的至少一侧，从而可以通过真空蒸镀的方式实现负极卷的表面镀铜，效率高，速度快，成本低，同时可以实现连续生产。
[0013]另外，根据本技术上述实施例的负极卷的镀铜设备，还可以具有如下附加的技术特征：
[0014]在本技术的一些实施例中，所述蒸发源设在所述负极卷输送装置的输送方向的上下两侧，以对所述负极卷的两面进行蒸镀。
[0015]在本技术的一些实施例中，所述负极卷输送装置包括：第一卷筒；第二卷筒，所述负极卷的一端收卷在所述第二卷筒上，另一端收卷在所述第一卷筒上，所述蒸发源位于所述第一卷筒和所述第二卷筒之间。
[0016]在本技术的一些实施例中，所述负极卷输送装置还包括：第一压辊，所述第一压辊靠近所述第一卷筒设置，用于止抵在所述负极卷上；第二压辊，所述第二压辊靠近所述第二卷筒设置，用于止抵在所述负极卷上，所述蒸发源位于所述第一压辊和所述第二压辊之间。
[0017]在本技术的第二个方面，本技术提出了一种负极片。根据本技术的实施例，该负极片采用上述的负极卷的镀铜设备制备得到。
[0018]另外，根据本技术上述实施例的负极片，还可以具有如下附加的技术特征：
[0019]在本技术的一些实施例中，所述负极片包括：负极集流体；负极活性物质层，所述负极活性物质层涂布在所述负极集流体的相对两侧；镀铜层，每个所述负极活性物质层上设有所述镀铜层。
[0020]在本技术的一些实施例中，所述镀铜层的面积占所述负极活性物质层的面积的比值为0.5～5％，或0.1～5g/m2。
[0021]在本技术的一些实施例中，所述镀铜层的厚度为0.3～0.6nm。
[0022]在本技术的一些实施例中，所述负极活性物质层包括硅材料或石墨。
[0023]在本技术的第三个方面，本技术提出了一种锂离子电池。根据本技术的实施例，该锂离子电池包括上述的负极片。
[0024]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0025]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0026]图1是本技术一个实施例的负极卷的镀铜设备的示意图；
[0027]图2是本技术一个实施例的负极片的示意图。
[0028]附图标记：
[0029]100、负极卷的镀铜设备；
[0030]10、真空室；20、抽真空部件；301、第一卷筒；302、第二卷筒；303、第一压辊；
[0031]304、第二压辊；40、蒸发源；41、铜蒸发物；50、负极卷；
[0032]200、负极片；
[0033]210、负极集流体；220、负极活性物质层；230、镀铜层。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0035]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极卷的镀铜设备，其特征在于，包括：真空室，所述真空室的内部形成有真空腔；抽真空部件，所述抽真空部件连通所述真空室，以对所述真空腔抽真空；负极卷输送装置，所述负极卷输送装置用于输送负极卷；蒸发源，所述蒸发源位于所述负极卷输送装置的输送方向的至少一侧，所述蒸发源内设有铜蒸发物，用于将铜蒸发物蒸镀到所述负极卷上。2.根据权利要求1所述的负极卷的镀铜设备，其特征在于，所述蒸发源设在所述负极卷输送装置的输送方向的上下两侧，以对所述负极卷的两面进行蒸镀。3.根据权利要求1所述的负极卷的镀铜设备，其特征在于，所述负极卷输送装置包括：第一卷筒；第二卷筒，所述负极卷的一端收卷在所述第二卷筒上，另一端收卷在所述第一卷筒上，所述蒸发源位于所述第一卷筒和所述第二卷筒之间。4.根据权利要求3所述的负极卷的镀铜设备，其特征在于，还包括：第一压辊，所述第一压辊靠近所述第一卷筒设置，用于止抵在所述负极卷上；第二压辊，所述第二压...

【专利技术属性】
技术研发人员：路宇帅，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：