极片处理设备制造技术

本发明专利技术提供了一种极片处理设备。极片处理设备用于对极片进行预锂或预钠，极片处理设备包括容纳装置和极片处理装置，极片处理装置设置在容纳腔内，极片处理装置包括底板、金属板及压紧结构，至少部分底板与极片相对设置，金属板设置在底板朝向极片的表面上，压紧结构设置在底板上且与至少部分金属板限位止挡，以将金属板压紧在底板上；其中，压紧结构包括压紧框、分隔部及连接部，分隔部设置在压紧框内，以将压紧框的内孔分隔为至少两个子通孔，至少部分连接部穿过金属板后与底板连接，以通过至少部分连接部将金属板切割为至少两个子金属板。本发明专利技术有效地解决了现有技术中锂离子电池极片的预锂均匀性较差且预锂速度较慢的问题。片的预锂均匀性较差且预锂速度较慢的问题。片的预锂均匀性较差且预锂速度较慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
极片处理设备


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体而言，涉及一种极片处理设备。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长等优点，已经逐渐成为新能源汽车的核心部件。但是，锂离子电池也具有一定的缺点，如锂离子电池在首次充电过程中，其负极上会形成固体电解质膜(SEI膜)并消耗掉正极材料上的部分活性锂(剩余活性锂的量被称为电池的首效)，进而导致锂离子电池的容量减小，尤其是硅基全电池的首效一般在70％左右，会消耗掉30％左右的活性锂，严重影响电池循环寿命。为了解决上述问题，通常会利用金属锂对锂离子电池的极片进行预锂(又称补锂或预嵌锂)，以弥补电池首次充电过程中消耗掉的活性锂。
[0003]在现有技术中，预锂(又称补锂或预嵌锂)的方法有压延锂带(锂粉)预锂、蒸镀预锂、熔融锂预锂、电化学预锂、电解液预锂等，而电化学预锂由于具有工艺简单、成本低、安全性高等优点，已经成为了最常使用的预锂方法之一，在电化学预锂的过程中，锂金属的形状会被加工成与极片形状相匹配的锂源，以通过卷对卷或者片对片的方式进行预锂，锂源和极片均浸泡在电解液中，在外部电源向锂源和极片进行供电，锂源会通过电解液与极片形成连通电路并产生电流，锂源析出的锂离子流向极片并依附在极片上，进而对极片进行预锂。
[0004]然而，在实际的预锂过程中，一方面由于锂源尺寸较大、易变形，而导致锂源与极片之间的间距容易发生变化，进而导致锂源容易出现溶出不均匀的问题，影响极片的预锂均匀性；另一方面，由于极片和锂源之间的电流值稍大，就会导致极片和锂源之间的电压瞬间降低至50mV以下(俗称“极化大”现象)，而极片和锂源之间的电压若降低至50mV以下，会产生“析锂”现象并导致极片上出现“死锂”，为了避免“极化大”和“析锂”现象的出现，锂源和极片之间仅能够以较小的电流进行预锂，但是，较小的电流会导致预锂速度过慢。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种极片处理设备，以解决现有技术中锂离子电池极片的预锂均匀性较差且预锂速度较慢的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种极片处理设备，用于对极片进行预锂或者预钠，极片处理设备包括：容纳装置，具有容纳腔，容纳腔用于容纳电解液，至少部分极片位于电解液内；极片处理装置，设置在容纳腔内，至少部分极片处理装置位于电解液内，极片处理装置包括底板、金属板及压紧结构，至少部分底板与极片相对设置，金属板设置在底板朝向极片的表面上，压紧结构设置在底板上且与至少部分金属板限位止挡，以将金属板压紧在底板上；其中，压紧结构包括压紧框、分隔部及连接部，分隔部设置在压紧框内，以将压紧框的内孔分隔为至少两个子通孔，连接部设置在压紧框和分隔部上；或者，连接部设置在分隔部上，至少部分连接部穿过金属板后与底板连接，以通过至少部分连接部将金属板切
割为至少两个子金属板，至少两个子金属板与至少两个子通孔一一对应地设置。
[0007]进一步地，极片处理设备还包括供电装置，供电装置的一端与极片电连接，供电装置的另一端与各子金属板可选择性地电连接。
[0008]进一步地，底板安装金属板的表面上设置有配合凹部；连接部为条形凸起，至少部分条形凸起伸入至配合凹部内且与配合凹部卡接；其中，沿压紧结构至底板的方向上，条形凸起的尺寸逐渐减小，以使条形凸起伸入配合凹部的端部上形成切割尖端，切割尖端用于切割金属板。
[0009]进一步地，条形凸起设置在分隔部上，分隔部朝向底板的第一表面上设置第一安装区域，条形凸起设置在第一安装区域内；其中，第一安装区域在第一表面上的投影位于第一表面内，以使第一表面的其余部分形成第一压紧面，第一压紧面用于压紧各子金属板的至少部分外表面。
[0010]进一步地，条形凸起设置在分隔部和压紧框上；分隔部朝向底板的第二表面上设置第二安装区域，至少部分条形凸起设置在第二安装区域内，第二安装区域在第二表面上的投影位于第二表面内，以使第二表面的其余部分形成第二压紧面，第二压紧面用于压紧各子金属板的至少部分外表面；压紧框朝向底板的第三表面上设置有第三安装区域，至少另一部分条形凸起设置在第三安装区域内，第三安装区域在第三表面上的投影位于第三表面内，以使第三表面的其余部分形成第三压紧面，第三压紧面用于压紧各子金属板的至少部分外表面。
[0011]进一步地，分隔部呈杆状，分隔部为一个；或者，分隔部为多个，多个分隔部沿压紧框的长度方向和/或宽度方向间隔设置。
[0012]进一步地，金属板与极片之间具有预设距离L，预设距离L满足：2mm≤L≤100mm。
[0013]进一步地，底板上设置有至少两个安装孔，至少两个安装孔围绕压紧结构间隔设置，极片处理设备还包括：压条，设置在相邻的两个安装孔之间，通过将第一紧固件穿设在压条的一端和一个安装孔内、将第二紧固件穿设在压条的另一端和另一个安装孔内以固定压条，压条用于将压紧结构压设在底板上。
[0014]进一步地，底板远离金属板的表面上设置有绝缘层。
[0015]进一步地，金属板由锂金属制成，极片处理装置为至少两个，至少两个极片处理装置之间围绕形成预锂空间，至少部分极片穿设在预锂空间内。
[0016]应用本专利技术的技术方案，极片处理设备用于对极片进行预锂，极片处理设备的容纳装置具有容纳腔，容纳腔用于容纳电解液，至少部分极片位于电解液内，极片处理装置设置在容纳腔内，至少部分极片处理装置位于电解液内，极片处理装置包括底板、金属板及压紧结构，至少部分底板与极片相对设置，金属板设置在底板朝向极片的表面上，压紧结构设置在底板上且与至少部分金属板限位止挡，以将金属板压紧在底板上。其中，压紧结构包括压紧框、分隔部及连接部，分隔部设置在压紧框内，以将压紧框的内孔分隔为至少两个子通孔，连接部设置在压紧框和分隔部上；或者，连接部设置在分隔部上，至少部分连接部穿过金属板后与底板连接，以通过至少部分连接部将金属板切割为至少两个子金属板，至少两个子金属板与至少两个子通孔一一对应地设置。这样，压紧结构在压紧金属板时，连接部能够将金属板切割为至少两个子金属板，一方面，各子金属板相对于金属板的面积更小且均被压紧在底板上，使得各子金属板均不易发生变形，从而提升了各子金属板与极片之间的
距离一致性，进而提升了极片的预锂均匀性；另一方面，在极片的预锂过程中，各子金属板均能够通过电解液与极片进行电连接，以使至少两个子金属板之间相互并联，进而减小了极片与各子金属板之间的电阻值，改善了“极化大”现象，使得金属板和极片之间能够以更大的电流进行预锂，从而提升了极片的预锂速度，进而解决了现有技术中锂离子电池极片的预锂均匀性较差且预锂速度较慢的问题。同时，各子通孔能够对各子金属板溶出的锂离子进行导向，以避免锂离子由于浓度差原因而流向极片以外的区域，进而进一步提升了极片的预锂均匀性。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片处理设备，用于对极片进行预锂或者预钠，其特征在于，所述极片处理设备包括：容纳装置，具有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电解液，至少部分所述极片位于所述电解液内；极片处理装置(1)，设置在所述容纳腔内，至少部分所述极片处理装置(1)位于所述电解液内，所述极片处理装置(1)包括底板(10)、金属板(20)及压紧结构(30)，至少部分所述底板(10)与所述极片相对设置，所述金属板(20)设置在所述底板(10)朝向所述极片的表面上，所述压紧结构(30)设置在所述底板(10)上且与至少部分所述金属板(20)限位止挡，以将所述金属板(20)压紧在所述底板(10)上；其中，所述压紧结构(30)包括压紧框(31)、分隔部(32)及连接部(33)，所述分隔部(32)设置在所述压紧框(31)内，以将所述压紧框(31)的内孔分隔为至少两个子通孔(311)，所述连接部(33)设置在所述压紧框(31)和所述分隔部(32)上；或者，所述连接部(33)设置在所述分隔部(32)上，至少部分所述连接部(33)穿过所述金属板(20)后与所述底板(10)连接，以通过至少部分所述连接部(33)将所述金属板(20)切割为至少两个子金属板(21)，至少两个所述子金属板(21)与至少两个所述子通孔(311)一一对应地设置。2.根据权利要求1所述的极片处理设备，其特征在于，所述极片处理设备还包括供电装置，所述供电装置的一端与所述极片电连接，所述供电装置的另一端与各所述子金属板(21)可选择性地电连接。3.根据权利要求1所述的极片处理设备，其特征在于，所述底板(10)安装所述金属板(20)的表面上设置有配合凹部(11)；所述连接部(33)为条形凸起，至少部分所述条形凸起伸入至所述配合凹部(11)内且与所述配合凹部(11)卡接；其中，沿所述压紧结构(30)至所述底板(10)的方向上，所述条形凸起的尺寸逐渐减小，以使所述条形凸起伸入所述配合凹部(11)的端部上形成切割尖端(331)，所述切割尖端(331)用于切割所述金属板(20)。4.根据权利要求3所述的极片处理设备，其特征在于，所述条形凸起设置在所述分隔部(32)上，所述分隔部(32)朝向所述底板(10)的第一表面上设置第一安装区域，所述条形凸起设置在所述第一安装区域内；其中，所述第一安装区域在所述第一表面上的投...

【专利技术属性】
技术研发人员：付方，程磊，王健，李洋，朱冠楠，
申请(专利权)人：上海轩邑新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：