锂离子电池负极极片处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种锂离子电池负极极片处理装置，其包括：辊压机构，包括压辊和背辊，辊压待处理的负极极片，负极极片的正反表面为含有负极活性材料的负极膜片；工作室，密封容置辊压机构；液态锂挤压机构，位于工作室内，面向未进行辊压的待处理的负极极片的负极膜片的表面且位于压辊和背辊组成的辊压对的上游，以提供液态锂并将液态锂挤压涂覆在负极膜片的该表面上而在辊压负极极片前对负极极片进行富锂；抽真空机构，位于工作室外且密封连通于工作室，以在液态锂挤压机构提供并挤压涂覆液态锂之前对工作室抽真空；惰性气体供给机构，位于工作室外且密封连通于工作室，以在液态锂挤压机构提供并挤压涂覆液态锂时向工作室内注入惰性气体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池负极极片处理装置
本技术涉及一种处理装置，尤其涉及一种锂离子电池负极极片处理装置。
技术介绍
自日本索尼公司对于锂离子电池材料实现商品化以来，锂离子电池因其质量轻、电压高、体积小、无记忆效应、比能量高、循环寿命长、环境友好等诸多优点，锂离子电池技术迅速在便携式移动电源、移动电话、便携式电脑、照相机、摄像机等便携式电子产品领域中推广应用，并在能源领域中占据重要位置。随着锂离子电池的应用领域不断扩大，如微型化便携式电子产品及锂离子电池的超长使用时间等，对锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求。对于现有的碳负极材料而言，在首次充电过程中不仅会因形成固体电解质膜(SEI膜)消耗一部分来自正极材料中的锂离子，而且还因一部分锂离子在负极材料中不可逆脱出，使得锂离子电芯的首次库伦效率不能达到100%，例如石墨材料的首次库伦效率在90%左右，其它的负极材料如硅负极材料，虽然比容量较高，但其首次库伦效率在65%-85%之间。因此如果能将负极材料损耗的正极材料中的锂离子抵消就能够大幅度提高锂离子电池的能量密度。提高锂离子电池的首次库伦效率的一种方法是在制备电芯前提前将一部分金属锂加入到极片中去，为此一些方法被应用并取得了一些进展。于2012年11月14日公布的中国专利CN102779975A公开了一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法，其将价格昂贵的金属锂粉通过加电压及震动来使金属锂粉附于极片上，然后通过冷压制得富锂的极片，该方法中的金属锂粉附于极片上的富锂过程需要高精度的设备，该方法主要是通过静电震动来实现，比较难保证均匀性，富锂量监测困难，同时该方法对于环境的要求极高，需要将飞散的金属锂粉通过特殊设备处理装置，而且效率较低。因为在目前的技术条件下较难制得连续的薄的金属锂带，同时因为金属锂的机械性能较差也很难实现薄的金属锂附于极片上，如果采用通过真空蒸镀的方法将金属锂附于极片上，该机构设备生产效率很低比较难满足大生产的要求，同时蒸镀的方法要求很高的控制精度而且对金属锂的浪费比较严重。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种锂离子电池负极极片处理装置，其能提高负极极片富锂的均匀性。本技术的另一目的在于提供一种锂离子电池负极极片处理装置，其能满足负极极片不同的富锂量要求。本技术的再一目的在于提供一种锂离子电池负极极片处理装置，其能实现负极极片双面富锂。本技术的又一目的在于提供一种锂离子电池负极极片处理装置，其能防止高温的锂破坏负极极片的结构。为了实现上述目的，本技术提供了一种锂离子电池负极极片处理装置，其包括:辊压机构，包括压辊和背辊，用于辊压待处理的负极极片，负极极片的正反表面为含有负极活性材料的负极膜片；工作室，密封容置辊压机构；液态锂挤压机构，位于工作室内，面向未进行辊压的待处理的负极极片的负极膜片的表面且位于辊压机构的压辊和背辊组成的辊压对的上游，以提供液态锂并将液态锂挤压涂覆在负极极片的负极膜片的该表面上，以在辊压机构的压辊和背辊辊压负极极片前对负极极片进行富锂；抽真空机构，位于工作室外且密封连通于工作室，以在液态锂挤压机构提供并挤压涂覆液态锂之前对工作室抽真空；以及惰性气体供给机构，位于工作室外且密封连通于工作室，以在液态锂挤压机构提供并挤压涂覆液态锂时向工作室内注入惰性气体。本技术的有益效果如下:高真空的工作室去除了与金属锂反应的气体与水分，可以保证富锂的纯度与安全，在高真空环境中融化的金属锂通过液态锂挤压机构挤压涂覆在负极极片上，由于金属锂是融化状态，所以很容易经液态锂挤压机构挤压涂覆在负极膜片上，由此提高负极极片富锂的均匀性；挤压涂覆在负极极片上的金属锂在高压低温的惰性气体中快速冷却，可以防止高温的锂破坏负极极片的结构；采用两个液态锂挤压机构同时富锂，保证了负极极片双面富锂的一致性，提高了生产效率；通过设置挤压控制夹片，可以达到负极极片不同的富锂量要求，尤其可以实现较薄的负极极片的富锂；所使用的锂为金属锂锭，成本低廉；工艺简单，易实现工业化批量生产。【附图说明】图1为根据本技术的锂离子电池负极极片处理装置的示意图；图2为液态锂挤压机构的一实施例的示意图；图3为图2的挤压控制夹片的示意图；图4为液态锂挤压机构的一实施例的示意图；图5为图4的挤压控制夹片的示意图。其中，附图标记说明如下:1辊压机构41抽真空机械泵11压辊42第一管道12背辊43抽真空分子泵13放卷卷轴44第二管道14放卷传动辊45单向阀15收卷传动辊5惰性气体供给机构16收卷卷轴51惰性气体源17放卷张力调节辊 52循环泵18收卷张力调节辊 53缓冲容器19收卷纠偏控制感测机构54气体出口2工作室55气体入口3液态锂挤压机构6压力传感器31挤压头上腔7金属锂提供机构32挤压头下腔71金属锂加热容器33挤压控制夹片72传输泵331开口73金属锂温度传感器S隔板P负极极片4抽真空机构【具体实施方式】下面参照附图来详细说明根据本技术的锂离子电池负极极片处理装置。参照图1，根据本技术的锂离子电池负极极片处理装置包括:辊压机构1，包括压辊11和背辊12，用于辊压待处理的负极极片P，负极极片P的正反表面为含有负极活性材料的负极膜片；工作室2，密封容置辊压机构I ;液态锂挤压机构3，位于工作室2内，面向未进行辊压的待处理的负极极片P的负极膜片的表面且位于辊压机构I的压辊11和背辊12组成的辊压对的上游，以提供液态锂并将液态锂挤压涂覆在负极极片P的负极膜片的该表面上，以在辊压机构I的压辊11和背辊12辊压负极极片P前对负极极片P进行富锂；抽真空机构4，位于工作室2外且密封连通于工作室2，以在液态锂挤压机构3提供并挤压涂覆液态锂之前对工作室2抽真空；以及惰性气体供给机构5，位于工作室2外且密封连通于工作室2，以在液态锂挤压机构3提供并挤压涂覆液态锂时向工作室2内注入惰性气体。本技术的锂离子电池负极极片处理装置首先通过液态锂挤压机构3将液态的锂挤压涂覆在负极极片P上，然后通过辊压机构I将涂覆有液态锂的负极极片P进行辊压，以实现负极极片P的富锂过程。高真空的工作室2去除了与挤出的金属锂反应的气体，可以保证富锂的纯度与安全，在惰性环境中融化的金属锂通过液态锂挤压机构3挤压涂覆在负极极片P上，挤出的金属锂在高压惰性气体中快速冷却再经过冷压，由此实现金属锂与负极极片P的粘接，这样制得的负极极片P富锂均匀，且工艺简单。在压辊11和背辊12的一实施例中，压辊11和背辊12之一可以为主动辊，而压辊11和背辊12中的另一个可以为从动辊。在辊压机构I的一实施例中，参照图1，辊压机构I还可包括:放卷卷轴13，其上卷绕有待处理的负极极片P ;放卷传动辊14，用于导引并输送从放卷卷轴13上放出的待处理的负极极片P至压辊11和背辊12处进行辊压；收卷传动辊15，用于导引并输送辊压后的负极极片P ;以及收卷卷轴16，将辊压后的且收卷传动辊15输送的负极极片P进行收卷。通过收放卷速度的调节可以实现富锂量的控制。在一实施例中，参照图1，放卷传动辊14为多个。在图1中，收卷传动辊15示出为上下辊对，当然其可以仅取下方的一个辊；当采用上下辊对时，收卷传动辊15不仅可以实现收卷传送，而且可以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池负极极片处理装置，其特征在于，包括：?辊压机构（1），包括压辊（11）和背辊（12），用于辊压待处理的负极极片（P），负极极片（P）的正反表面为含有负极活性材料的负极膜片；?工作室（2），密封容置辊压机构（1）；?液态锂挤压机构（3），位于工作室（2）内，面向未进行辊压的待处理的负极极片（P）的负极膜片的表面且位于辊压机构（1）的压辊（11）和背辊（12）组成的辊压对的上游，以提供液态锂并将液态锂挤压涂覆在负极极片（P）的负极膜片的该表面上，以在辊压机构（1）的压辊（11）和背辊（12）辊压负极极片（P）前对负极极片（P）进行富锂；?抽真空机构（4），位于工作室（2）外且密封连通于工作室（2），以在液态锂挤压机构（3）提供并挤压涂覆液态锂之前对工作室（2）抽真空；以及?惰性气体供给机构（5），位于工作室（2）外且密封连通于工作室（2），以在液态锂挤压机构（3）提供并挤压涂覆液态锂时向工作室（2）内注入惰性气体。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极极片处理装置，其特征在于，包括: 辊压机构(1)，包括压辊(11)和背辊(12)，用于辊压待处理的负极极片(P)，负极极片(P)的正反表面为含有负极活性材料的负极膜片； 工作室(2)，密封容置辊压机构(I)； 液态锂挤压机构(3)，位于工作室(2)内，面向未进行辊压的待处理的负极极片(P)的负极膜片的表面且位于辊压机构(I)的压辊(11)和背辊(12)组成的辊压对的上游，以提供液态锂并将液态锂挤压涂覆在负极极片(P)的负极膜片的该表面上，以在辊压机构(I)的压辊(11)和背辊(12)辊压负极极片(P)前对负极极片(P)进行富锂； 抽真空机构(4)，位于工作室(2)外且密封连通于工作室(2)，以在液态锂挤压机构(3)提供并挤压涂覆液态锂之前对工作室(2)抽真空；以及 惰性气体供给机构(5)，位于工作室(2)外且密封连通于工作室(2)，以在液态锂挤压机构(3)提供并挤压涂覆液态锂时向工作室(2)内注入惰性气体。2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极极片处理装置，其特征在于，辊压机构(I)还包括: 放卷卷轴(13 )，其上卷绕有待处理的负极极片(P ); 放卷传动辊(14)，用于导引并输送从放卷卷轴(13)上放出的待处理的负极极片(P)至压辊(11)和背辊(12)处进行辊压； 收卷传动辊(15)，用于导引并输送辊压后的负极极片(P);以及 收卷卷轴(16)，将辊压后的且收卷传动辊(15)输送的负极极片(P)进行收卷。3.根据权利要求2所述的极片处理装置，其特征在于，辊压机构(I)还包括: 放卷张力调节辊(17)，设置于放卷卷轴(13)和放卷传动辊(14)之间，用于调节从放卷卷轴(13)上放出的待处理的负极极片(P)在输送过程中的平整度； 收卷张力调节辊(18)，设置于辊压后的负极极片(P)的一侧，用于调节辊压后的负极极片(P)在输送过程中的平整度；以及 收卷纠偏感测机构(19)，设置在收卷传动辊(15)侧方并与收卷卷轴(16)的控制机构通信，以对输送的负极极片(P)的位置进行感测并将感测到的信号传送给收卷卷轴(16)的控制机构，以使收卷卷轴(16)的控制机构调整收卷卷轴(16)来进行收卷纠偏。4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极极片处理装置，其特征在于，所述锂离子电池负极极片处理装置还包括: 压力传感器(6)，设置在工作室(2)内，以感测工作室(2)内的压力。5.根据权利要求1所述的锂离子电池负极极片处理装置，其特征在于，液态锂挤压机构(3)包括: 挤压头上腔(31); 挤压头下腔(32);以及 挤压控制夹片(33)，夹设于挤压头上腔(31)和挤压头下腔(32)的相对面之间，以使挤压头上腔(31)和挤压头下腔(32)面向未进行辊压的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹福彪，方宏新，游从辉，徐延杰，张柏清，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：