用于制造预补锂极片的方法和设备以及预补锂极片技术

本公开的实施例提供了一种用于制造预补锂极片的方法和设备以及预补锂极片。在此公开的方法包括：将锂层与极片堆叠；将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的锂层与极片的两个侧面，以形成锂层与极片被夹在第一溶胀材料层和第二溶胀材料层之间的层叠结构，第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；对层叠结构施压，以使层叠结构的各层彼此贴合；以及对层叠结构进行封装以得到预补锂极片。以此方式，本公开的实施例能够以简单的工艺来制造预补锂极片，从而大大降低了补锂成本。大大降低了补锂成本。大大降低了补锂成本。

【技术实现步骤摘要】
用于制造预补锂极片的方法和设备以及预补锂极片


[0001]本公开的实施例涉及锂电池领域，更具体地，涉及用于制造预补锂极片的方法和设备以及预补锂极片。

技术介绍

[0002]随着智能手机、电动汽车等产品的普及，相关技术也得到了飞速发展。锂电池作为这类产品的储能元件，也迎来了巨大的市场机遇。锂电池在进行首次充放电过程时会导致固态电解质界面膜(SEI)消耗较高，一部分锂离子被消耗成为死锂，导致电池能量密度大打折扣。为了解决该问题，各种补锂技术逐渐发展起来。然而，现有补锂技术通常是在锂电池制造过程中采用添加剂，这会导致锂电池制造工艺复杂化，同时增加了制造成本。

技术实现思路

[0003]本公开的实施例提供了用于制造预补锂极片的方法和设备以及预补锂极片。
[0004]在本公开的第一方面，提供了一种用于制造预补锂极片的方法。该方法包括：将锂层与极片堆叠；将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的锂层与极片的两个侧面，以形成锂层与极片被夹在第一溶胀材料层和第二溶胀材料层之间的层叠结构，第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；对层叠结构施压，以使层叠结构的各层彼此贴合；以及对层叠结构进行封装以得到预补锂极片。
[0005]在本公开的第二方面，提供了一种用于制造预补锂极片的设备。该设备包括：锂层放卷模块，被配置为将锂层与极片堆叠；溶胀材料层放卷模块，被配置为将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的锂层与极片的两个侧面，以形成锂层与极片被夹在第一溶胀材料层和第二溶胀材料层之间的层叠结构，第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；施压模块，被配置为对层叠结构施压，以使层叠结构的各层彼此贴合；以及封装模块，被配置为对层叠结构进行封装以得到预补锂极片。
[0006]在本公开的第三方面，提供了一种预补锂极片。该预补锂极片包括：第一溶胀材料层和第二溶胀材料层，第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；堆叠的锂层和极片，位于第一溶胀材料层和第二溶胀材料层之间；以及隔离部，包围堆叠的锂层和极片的侧边，以使锂层与空气隔离，隔离部的材质与第一溶胀材料层和第二溶胀材料层的材质相同。
[0007]应当理解，
技术实现思路
部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0008]通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
[0009]图1示出了根据本公开的实施例的用于制造预补锂极片的示例环境100的示意图；
[0010]图2示出了根据本公开的实施例的预补锂极片200的示意性框图；
[0011]图3示出了根据本公开的实施例的用于制造预补锂极片的方法300的流程图；
[0012]图4示出了根据本公开的实施例的采用预补锂极片200的锂电池叠片结构400的示意图。
具体实施方式
[0013]现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的构思进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不旨在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的元素。本领域的技术人员将理解，从下面的描述中，本文中所说明的结构和/或方法的替代实施例可以被采用而不脱离所描述的本公开的原理和构思。
[0014]在本公开的语境中，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”；术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”；术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”；术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。其他可能出现但在此处未提及的术语，除非明确说明，否则不应以与本公开的实施例所基于的构思相悖的方式做出解释或限定。
[0015]如上所述，目前，锂电池在进行首次充放电过程时会导致固态电解质界面膜(SEI)消耗较高，一部分锂离子被消耗成为死锂，导致电池能量密度大打折扣。为了解决该问题，各种补锂技术逐渐发展起来。然而，现有补锂技术通常是在锂电池制造过程中采用添加剂，这会导致锂电池制造工艺复杂化，同时增加了制造成本。
[0016]根据本公开的实施例，提出了一种制造预补锂极片的方案。该方案能够将锂层与极片堆叠。该方案能够将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的锂层与极片的两个侧面，以形成锂层与极片被夹在第一溶胀材料层和第二溶胀材料层之间的层叠结构，第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的。该方案能够对层叠结构施压，以使层叠结构的各层彼此贴合。该方案能够对层叠结构进行封装以得到预补锂极片。以此方式，该方案能够以简单的工艺来制造预补锂极片，从而大大降低了补锂成本。
[0017]以下将参照附图来具体描述本公开的实施例。在本公开的上下文中，术语“锂电池”涵盖磷酸铁锂电池、三元锂电池等。术语极片涵盖磷酸铁锂电池极片、三元锂电池极片等。应当理解，这仅仅出于示例的目的，而无意于限制本公开的范围。
[0018]图1示出了根据本公开的实施例的制造预补锂极片的示例环境100的示意图。如图1所示，环境100包括设备110和预补锂极片200，设备110用于制造预补锂极片200。应当注意，由于锂遇到空气中的水分会发生化学反应而燃烧，因此设备110是在惰性气体环境下进行操作。虽然设备110在图1中被示出为流水线式设备，但是应当理解，这仅仅是示例，任何适当的设备均可与本公开的实施例结合使用，例如，设备110还可以为固定式设备，所有操作都可以在固定的操作平台上进行。
[0019]如图1所示，设备110可以包括极片放卷模块190，极片放卷模块190用于铺设极片125。在一些实施例中，极片可以包括磷酸铁锂电池极片、三元锂电池极片等，以用于后续锂
电池的制造。图1中示出的极片放卷模块190可以铺设两层极片。应当理解，这仅仅是示例，极片放卷模块190还可以铺设适当层数的极片，例如一层、三层等。本公开的范围在此方面不受限制
[0020]备选地，在一些实施例中，设备110可以不包括极片放卷模块190来铺设极片125，而是由机械臂(未示出)来铺设极片125。以此方式，可以将极片125准备就绪以执行后续的预补锂流程。
[0021]设备110还可以包括辊压模块195，用于对极片125进行辊压以提高极片125的密度，同时使极片125被整平以提高产品的良率。备选地，在一些实施例中，为了降低制造成本，设备110可以不包括辊压模块195，而是使用预先制备好的极片125来执行后续操作。以此方式，可以简化预补锂极片的制造工艺，降低制造成本。
[0022]如图1所示，设备110可以包括锂层放卷模块130，用于铺设第一锂层120和第二锂层121本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造预补锂极片的方法，包括将锂层与极片堆叠；将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的所述锂层与所述极片的两个侧面，以形成所述锂层与所述极片被夹在所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层之间的层叠结构，所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；对所述层叠结构施加压力，以使所述层叠结构的各层彼此贴合；以及对所述层叠结构进行封装以得到预补锂极片。2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述锂层与所述极片堆叠包括：将第一锂层铺设在所述极片的一个侧面上；以及将第二锂层铺设在所述极片的另一侧面上。3.根据权利要求2所述的方法，其中铺设所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层包括：将所述第一溶胀材料层铺设在所述第一锂层的远离所述极片的一侧上；以及将所述第二溶胀材料层铺设在所述第二锂层的远离所述极片的一侧上。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在施加所述压力之前，对所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层进行整平。5.根据权利要求1所述的方法，其中对所述层叠结构进行封装包括：将所述层叠结构切割为预定尺寸；以及对切割后的所述层叠结构进行热封，以使所述锂层与空气隔离。6.根据权利要求1所述的方法，所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层包括溶胀树脂层。7.根据权利要求1所述的方法，所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层的厚度在1
‑
20μm这一范围。8.根据权利要求1所述的方法，所述锂层的厚度在1
‑
50μm这一范围。9.根据权利要求5所述的方法，执行所述热封的温度在80
‑
150℃这一范围。10.根据权利要求5所述的方法，执行所述热封的持续时间在1
‑
10分钟这一范围。11.一种用于制造预补锂极片的设备，包括锂层放卷模块，被配置为将锂层与极片堆叠；溶胀材料层放卷模块，被配置为将第一溶胀材料层和第二溶胀材料层分别铺设在堆叠后的所述锂层与所述极片的两个侧面，以形成所述锂层与所述极片被夹在所述第一溶胀材料层和所述第二溶胀材料层之间的层叠结构，所述第一溶胀材料层和第二溶胀材料层在锂电池的电解液中是可溶的；施压模块，被配置为对所述层叠结构施加压力，以使所述层叠结构的各层彼此贴合；以及封装模块，被配置为对所述层叠结构进行封装以得到预补锂极片。12.根据权利要求11所述的设备，其中将所述锂层与所述极片堆叠包括：将第一锂层铺设在所述极片的一个侧面上；以及将第二锂层铺设在所述极片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李航，
申请(专利权)人：上海桔晟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：