本实用新型专利技术提供了一种对负极极片进行覆锂的装置，包括注入有电解液的壳体，所述壳体内设置有至少一个导向辊，所述壳体外设置有进料导电辊，负极极片绕过所述的进料导电辊和导向辊浸入电解液中；所述的壳体内还设置有浸入电解液的锂源，所述锂源与进料导电辊电性连接，所述锂源与进料导电辊电性连接的线路上设置有电流调节器。通过负极极片与锂源连通形成原电池，并对负极极片与锂源之间的电流大小进行调节，从而实现对负极极片覆锂量进行控制，以及形成SEI膜，使得覆锂均匀，具有制备方法简单、覆锂均匀和可连续化生产等特点。覆锂均匀和可连续化生产等特点。覆锂均匀和可连续化生产等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种对负极极片进行覆锂的装置
[0001]本技术属于电池
，尤其涉及一种对负极极片进行覆锂的装置。
技术介绍
[0002]传统锂离子电池的负极极片由集流体，活性物质、导电剂、增稠剂和粘结剂组成。负极极片的制备过程包括：先将活性物质、导电剂和粘结剂通过机械方法均匀分散到溶剂中，形成流变性、稳定性良好的浆料；再将分散好的浆料通过转移、挤压涂布的方式均匀涂覆到集流体上，经过烘烤后得到一定负极活性物质载量的干燥负极极片。
[0003]但是该负极极片制作的电池在化成激活时和循环使用时，副反应会造成电解液中一部分锂源的损失，导致电池的首效较低、循环性能衰退较快。
[0004]锂离子电池在电子和新能源汽车领域应用广泛，电池的能量密度和循环寿命是重要关注点，通过在负极极片预先覆锂的方法可以提高电池的首次充电效率、能量密度和循环寿命。当前主要采用压延覆合的方式将锂箔或者锂粉通过物理的方式附着在负极极片上，然后将压延覆合的负极极片组装成电池，经过高温静置使覆合的锂扩散至负极极片中，然而物理覆锂对锂箔和锂粉的要求非常严苛，而且对于负极极片覆锂的均匀性无法精确控制，如何在负极极片上进行均匀的覆锂成为技术难点。
[0005]CN111276669A公开了一种负极极片的预锂化工艺，包括：将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压
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静置；微针的密度为10～10000针/cm2，将覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。该方法不引入任何有毒物质，工艺时间短，可控参数丰富，但是依然存在覆锂均匀性无法精确控制的问题。
[0006]CN109449375A公开了一种补锂负极极片及其制备方法，所述补锂负极极片包括极片以及包覆于极片外侧的补锂涂层，所述补锂涂层含有锂金属粉末，以及陶瓷粉末和/或无机盐粉末。所述制备方法为：在保护气氛下将锂金属粉末，以及陶瓷粉末和/或无机盐粉末混合得到混合粉末，将混合粉末与粘结剂以及有机溶剂混合，得到浆料，将所述浆料涂覆到负极极片表面得到所述补锂负极极片。所述补锂方法可以对补锂量进行精确控制，依然存在覆锂均匀性无法控制的问题。
[0007]CN112310484A公开了一种极片补锂装置和极片补锂方法，所述极片补锂装置包括锂料涂布机构和辊压机构。所述锂料涂布机构用于将锂料涂覆到经过所述锂料涂布机构的基材的表面。所述辊压机构包括相对设置的第一覆合辊和第二覆合辊，所述第一覆合辊和所述第二覆合辊用于辊压从所述第一覆合辊和所述第二覆合辊之间穿过的极片和涂覆有所述锂料的所述基材，以将所述基材上的所述锂料转移至所述极片。在基材的走带过程中，锂料涂布机构将锂料涂覆到经过锂料涂布机构的基材的表面，从而在基材的表面形成厚度较小的锂膜，提高极片补锂的效率，依然存在覆锂均匀性无法控制的问题。
[0008]现有负极极片的覆锂装置均存在工艺复杂、覆锂不均匀和成本高等问题，因此，如何在保证负极极片的制备过程中具有工艺简单和成本低的情况下，还能够使负极极片的覆锂均匀，成为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
[0009]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供了一种对负极极片进行覆锂的装置，通过负极极片与锂源连通形成原电池，并对负极极片与锂源之间的电流大小进行调节，实现对负极极片覆锂量进行控制，并形成SEI膜，使得覆锂均匀，组装后的电池能够直接采用0.1C以上的电流充电，具有制备方法简单、覆锂均匀和可连续化生产等特点。
[0010]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0011]本技术提供了一种对负极极片进行覆锂的装置，所述的装置包括注入有电解液的壳体，所述壳体内设置有至少一个导向辊，所述壳体外设置有进料导电辊，负极极片绕过所述的进料导电辊和导向辊浸入电解液中；所述的壳体内还设置有浸入电解液的锂源，所述锂源与进料导电辊电性连接，所述锂源与进料导电辊电性连接的线路上设置有电流调节器。
[0012]本技术中，负极极片经进料导电辊与锂源连接，形成原电池，通过电流调节器调节负极极片与进料导电辊之间的电流，利用电化学覆锂，使锂在负极极片的两侧表面均匀分布，并且能够通过调节电流的大小和时间，对覆锂量精确控制；进一步地，由于采用电化学覆锂，负极极片与电解液接触的界面上同时发生副反应，形成SEI膜，电池在化成时，降低了电解液和正极材料中活性锂的消耗，有效提高电池的首次库伦效率和后期的循环性能，具有制备方法简单、覆锂均匀和可连续化生产等特点。
[0013]需要说明的是，本技术对电流调节器的形式不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据设计需要，合理选择电流调节器的形式，能够调节电路中电流大小的电流调节器均可用于本技术，电流调节器可以是有源器件，例如，直流电源分析仪，也可以是无源器件，例如，电流调节器为变阻器。
[0014]需要说明的是，外电路电流的流向为依次流经负极极片、电流调节器和锂源，电解池中的电流方向刚好相反。
[0015]作为本技术的一个优选技术方案，所述的壳体内设置有超声波发生器。
[0016]本技术通过在壳体内设置超声波发生器，使壳体内的电解液浓度分布均匀，从而进一步地提高覆锂过程中的均匀性。
[0017]所述的锂源包括锂块和/或锂板。
[0018]所述的进料导电辊包括进料上辊和进料下辊，所述进料上辊和进料下辊压合所述的负极极片，所述锂源与所述的进料上辊电性连接。
[0019]所述进料上辊和进料下辊的材质均为导电橡胶。
[0020]需要说明的是，导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中，通过压力使导电颗粒接触，达到良好的导电性能。
[0021]所述导向辊在壳体内交错设置，负极极片绕所述导向辊在壳体内呈蛇形排布。
[0022]所述导向辊在所述锂源的两侧均交错排布，所述负极极片在锂源的两侧均呈蛇形排布。
[0023]所述负极极片绕过所述导向辊，所述负极极片沿竖直方向呈蛇形运动。
[0024]作为本技术的一个优选技术方案，所述壳体上设置有液位传感器，所述液位传感器用于检测壳体内电解液的液位高度。
[0025]所述壳体外接有储存电解液的储液罐，所述储液罐与壳体连接的管路上设置有电磁阀。
[0026]所述储液罐与壳体连接的管路上还设置有压缩泵。
[0027]所述的装置还包括控制器，所述控制器分别独立电性连接所述的电磁阀、压缩泵、液位传感器和电流调节器，所述控制器用于接收所述液位传感器发出的信号，并反馈调节电磁阀的开启、压缩泵的开启和电流调节器的电流大小。
[0028]本技术通过控制器控制壳体内的电解液高度，当液位传感器检测到电解液的液位高度低于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对负极极片进行覆锂的装置，其特征在于，所述的对负极极片进行覆锂的装置包括注入有电解液的壳体，所述壳体内设置有至少一个导向辊，所述壳体外设置有进料导电辊，负极极片绕过所述的进料导电辊和导向辊浸入电解液中；所述的壳体内还设置有浸入电解液的锂源，所述锂源与进料导电辊电性连接，所述锂源与进料导电辊电性连接的线路上设置有电流调节器。2.根据权利要求1所述的对负极极片进行覆锂的装置，其特征在于，所述的壳体内设置有超声波发生器。3.根据权利要求1所述的对负极极片进行覆锂的装置，其特征在于，所述的锂源包括锂块和/或锂板。4.根据权利要求1所述的对负极极片进行覆锂的装置，其特征在于，所述的进料导电辊包括进料上辊和进料下辊，所述进料上辊和进料下辊压合所述的负极极片，所述锂源与所述的进料上辊电性连接；所述进料上辊和进料下辊的材质均为导电橡胶。5.根据权利要求1所述的对负极极片进行覆锂的装置，其特征在于，所述导向辊在壳体内交错设置，负极极片绕所述导向辊在壳体内呈蛇形排布。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：林陈能，赵仕绪，杜双龙，苑丁丁，吕正中，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
国别省市：
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