本发明专利技术提供了极片的预锂化装置及其预锂化方法，所述预锂化装置包括：熔融槽，所述熔融槽盛有熔融锂液；转移辊，所述转移辊设置在所述熔融槽内，所述转移辊部分浸入所述熔融锂液，所述转移辊被配置为旋转以将所述熔融锂液转移到所述转移辊的外表面；锂压延单元，所述锂压延单元设置在所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧，所述锂压延单元与所述转移辊的外表面紧贴；所述转移辊的旋转使得所述转移辊的外表面上的与所述熔融锂液相对应的锂层经所述锂压延单元后由所述熔融槽进行回收。本发明专利技术提供的预锂化装置在预锂化均匀性好的同时对残留锂进行熔融回收，可以在极片裁片后实现叠片预锂化，并且转移辊同时具备熔融锂液转移、冷却和压延功能。却和压延功能。却和压延功能。
【技术实现步骤摘要】
极片的预锂化装置及其预锂化方法
[0001]本专利技术属于电池生产
，尤其涉及极片的预锂化装置及其预锂化方法。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、工作电压高、安全性能好等优点，在高续航旅程动力汽车、无人机、高电量3C等产品领域得到了广泛应用。但是随着科技进步和发展，各行业对锂离子电池的要求也越来越高。而现有的锂离子电池的能量密度、使用寿命和安全性能等已经无法满足市场日益增长的需求。
[0003]目前，锂离子电池在首次充放电循环中会形成固体电解质膜(SEI膜)而消耗一部分锂离子，而且还会出现一部分锂离子从负极材料中不可逆脱出的现象，从而锂离子电池的首次库伦效率较低。其中，在石墨负极表面形成SEI膜有5％～15％的首次不可逆容量损耗，高容量硅基材料损失可达到15％
‑
35％。通过预锂化技术对电极材料进行预锂化处理，以弥补因形成SEI膜而消耗的大量的锂离子，可以有效提高锂电池的可逆循环容量和循环寿命。
[0004]因此，急需一种工艺简单、安全可控的预锂化装置及预锂化方法，同时在达到预锂化均匀性好的基础上，对残留锂进行熔融回收利用，并且可以在负极片裁片后实现叠片预锂化。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供极片的预锂化装置及其预锂化方法，能够在预锂化均匀性好的基础上，可以在负极片裁片后实现叠片预锂化，并且可以对残留锂进行熔融回收利用。此外，本专利技术提供的预锂化装置中转移辊同时具备熔融锂液转移、冷却、压延等效果，操作简单，安全可控，有利于工业化生产。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种极片的预锂化装置，所述预锂化装置包括：
[0008]熔融槽，所述熔融槽盛有熔融锂液；
[0009]转移辊，所述转移辊设置在所述熔融槽内，所述转移辊部分浸入所述熔融锂液，并且所述转移辊被配置为旋转以将所述熔融锂液转移到所述转移辊的外表面；以及
[0010]锂压延单元，所述锂压延单元设置在所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧，并且所述锂压延单元与所述转移辊的外表面紧贴，
[0011]其中所述转移辊进一步被配置为旋转使得所述转移辊的外表面上的与所述熔融锂液相对应的锂层经过所述锂压延单元后返回所述熔融槽进行回收。
[0012]本专利技术中，金属锂为熔融锂液，熔融锂液流动性好，从而实现了在高温熔融槽将熔融锂液均匀涂覆在转移辊表面，保证了预锂化的均匀性和一致性。同时，可以通过转移辊的旋转实现对残留锂的熔融回收利用，避免锂的浪费；因此，本专利技术中的预锂化装置不需要整条极片，可以在极片裁片后实现叠片预锂化。
[0013]此外，本专利技术提供的预锂化装置中转移辊同时具备熔融锂液转移、冷却、压延等效果，操作简单，安全可控，有利于工业化生产。
[0014]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述预锂化装置还包括降温装置，所述降温装置与所述锂压延单元沿所述转移辊的旋转方向依次设置于所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧外周。
[0015]所述降温装置被配置为对所述转移辊的外表面上的所述熔融锂液进行冷却以形成锂层，使得所述转移辊的外表面上的所述锂层进入所述锂压延单元。
[0016]需要说明的是，本专利技术对降温装置的结构不作具体要求和特殊限定，本专利技术中采用降温装置对涂覆在转移辊表面的熔融锂液进行冷却，形成固态锂层后进入锂压延单元。因此可以理解的是，只要能够将转移辊表面的熔融锂液冷却形成固态锂层的降温装置均可用于本专利技术中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件选择不同类型的降温装置，或对降温装置的结构进行适应性调整。
[0017]优选地，所述降温装置为风冷机。
[0018]优选地，所述降温装置与所述熔融槽之间设置有隔离板，所述隔离板用于阻挡所述降温装置的冷风吹向所述熔融槽。
[0019]通过降温装置将转移辊表面的熔融锂液进行冷却，形成固态锂层，随后在锂压延单元将固态锂层压至极片上。其次，在降温装置与熔融槽之间设置的隔离板用于减缓降温装置与熔融槽之间热量的相互干扰。
[0020]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述预锂化装置还包括冷却装置，所述冷却装置与所述锂压延单元沿所述转移辊的旋转方向依次设置于所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧，所述冷却装置固定于所述转移辊的内部，且靠近所述转移辊的内壁。
[0021]所述冷却装置被配置为对所述转移辊的外表面上的所述熔融锂液进行冷却以形成锂层，使得所述转移辊的外表面上的所述锂层进入所述锂压延单元。
[0022]本专利技术中冷却装置固定于转移辊的内部，并且冷却装置不随转移辊转动，因此，转移辊的转定并不影响冷却装置。此外，本专利技术可以通过冷却装置对转移辊表面的熔融锂液进行冷却，形成固态锂层；也可以通过降温装置和冷却装置的配合对转移辊表面的熔融锂液进行冷却，形成固态锂层。
[0023]需要说明的是，本专利技术对冷却装置的结构不作具体要求和特殊限定，本专利技术中采用冷却装置对涂覆在转移辊表面的熔融锂液进行冷却，形成固态锂层后进入锂压延单元。因此可以理解的是，只要能够将转移辊表面的熔融锂液冷却形成固态锂层的冷却装置均可用于本专利技术中，本领域技术人员可以根据使用场景和测试条件选择不同类型的冷却装置，或对冷却装置的结构进行适应性调整。
[0024]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述转移辊为微凹辊或凹辊。
[0025]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述转移辊的材质为陶瓷。
[0026]优选地，所述转移辊的材质为金属，所述转移辊表面涂有陶瓷涂层。
[0027]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述转移辊的辊径≥500mm，例如可以是500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm或900mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0028]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述锂压延单元包括用于将极片绷紧的至少两
个转动辊，所述转动辊用于带动所述极片移动，使得所述极片的绷紧段表面紧贴所述转动辊的外表面，并且通过所述锂压延单元将所述转移辊的外表面上的所述锂层压至所述极片上。
[0029]优选地，所述转动辊与所述转移辊的旋转方向相同。
[0030]第二方面，本专利技术提供了一种极片的预锂化方法，所述预锂化方法采用根据第一方面所述的预锂化装置。
[0031]所述预锂化方法包括：
[0032]通过所述转移辊的第一旋转，将所述熔融槽内的所述熔融锂液涂覆至所述转移辊的外表面；
[0033]通过所述转移辊的第二旋转，由所述锂压延单元利用所述转移辊的外表面上的与所述熔融锂液相对应的锂层对所述极片进行预锂化，以得到预锂化极片；以及
[0034]通过所述转移辊的第三旋转，将所述转移辊的外表面上剩余的所述锂层重新回到所述熔融槽进行回收。
[0035]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述预锂化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极片的预锂化装置，其特征在于，所述预锂化装置包括：熔融槽，所述熔融槽盛有熔融锂液；转移辊，所述转移辊设置在所述熔融槽内，所述转移辊部分浸入所述熔融锂液，并且所述转移辊被配置为旋转以将所述熔融锂液转移到所述转移辊的外表面；以及锂压延单元，所述锂压延单元设置在所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧，并且所述锂压延单元与所述转移辊的外表面紧贴，其中所述转移辊进一步被配置为旋转使得所述转移辊的外表面上的与所述熔融锂液相对应的锂层经过所述锂压延单元后返回所述熔融槽进行回收。2.根据权利要求1所述的预锂化装置，其特征在于，所述预锂化装置还包括降温装置，所述降温装置与所述锂压延单元沿所述转移辊的旋转方向依次设置于所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧外周，所述降温装置被配置为对所述转移辊的外表面上的所述熔融锂液进行冷却以形成锂层，使得所述转移辊的外表面上的所述锂层进入所述锂压延单元；优选地，所述降温装置为风冷机；优选地，所述降温装置与所述熔融槽之间设置有隔离板，所述隔离板用于阻挡所述降温装置的冷风吹向所述熔融槽。3.根据权利要求1或2所述的预锂化装置，其特征在于，所述预锂化装置还包括冷却装置，所述冷却装置与所述锂压延单元沿所述转移辊的旋转方向依次设置于所述转移辊远离所述熔融锂液的一侧，所述冷却装置固定于所述转移辊的内部，且靠近所述转移辊的内壁，所述冷却装置被配置为对所述转移辊的外表面上的所述熔融锂液进行冷却以形成锂层，使得所述转移辊的外表面上的所述锂层进入所述锂压延单元。4.根据权利要求1至3任一项所述的预锂化装置，其特征在于，所述转移辊为微凹辊或凹辊。5.根据权利要求1至4任一项所述的预锂化...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：远景睿泰动力技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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