一种电极和电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电极和电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽，涉及电化学脱嵌法提锂领域；电极设置于电化学脱嵌法提锂脱嵌槽内，包括导电支撑体和涂覆层，所述导电支撑体呈板状，所述导电支撑体包括图案区域，所述图案区域的至少一个表面包括凸起结构以及平坦区，所述凸起结构被配置为加强所述导电支撑体的强度，所述涂覆层设置在至少部分所述图案区域上；保证导电支撑体的平整性和整体刚性

【技术实现步骤摘要】
一种电极和电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽


[0001]本技术涉及电化学脱嵌法提锂领域，特别涉及一种电极和电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽
。

技术介绍

[0002]现有工业化生产的电化学脱嵌槽设备的阴极和阳极组成阴阳脱嵌提锂单元，电源系统给组成脱嵌槽的多个阴阳脱嵌提锂单元供电，实现锂离子从待提锂溶液中分离浓缩
。
每个阳极和阴极接供电电源系统，工作时从待提锂溶液中嵌入锂到呈欠锂态的电池正极材料中或嵌锂态的正极材料把锂离子脱出到富锂溶液中
。
阳极或阴极上都涂覆这些欠锂态或嵌锂态的正极材料，这些涂覆的材料粘接于导电的支撑体上
。
（以下把此导电的支撑体简称“导电支撑体”）
。
[0003]现有的导电支撑体上涂覆活性材料的区域为钛网，钛网上涂覆含有粘结剂
、
碳纤维
、
导电剂
、
锂离子电池正极材料等组成活性材料，并经导电截流体引出，制备成阴极或阳极
。
[0004]将钛网制备形成导电支撑体过程中，基于提高电极工作电流密度的要求，脱嵌槽的盛放阳极富锂液或阴极待提锂液的腔室内部空间较薄且要求密封不漏液，需要对构成或置于腔室的导电支撑体的钛网焊接钛条边形成平坦区域，以便密封，此时焊接后导电支撑体局部受热变形，造成含钛边的钛网板整体不平整，影响整个极板工作条件的一致性
。
对焊接后钛网板先采用高温退火压平，后酸洗喷砂工艺，最后在钛网两面涂覆含锂离子电池正极材料的浆料，烘干，制作成工作用阳极或阴极（以下称成品电极）
。
基于节约成本的要求，一般选用钛网厚度较薄（一般为
1mm
）
、
面积大，导电支撑体涂覆较多的活性材料，注意此电极上的涂覆密度远远大于锂离子电池的涂覆密度，锂离子电池正极的烘干后涂覆厚度一般在几十到
300
微米之间，电化学脱嵌法提锂电极工业生产涂覆厚度一般在
1—3
毫米左右
。
对于成品电极搬运和安装时，导电支撑板会发生弹性形变，而其上具有一定厚度的活性材料浆料烘干后变硬，钛导电支撑体的形变和浆料烘干后的形变程度不一致，造成烘干后的浆料与导电支撑体部分容易剥离，同时浆料与浆料之间的裂纹增多或变大，电极内部导电活性材料之间的接触电阻增大，电极工作时电流密度降低
。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供了一种电极和电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽，保证导电支撑体的平整性和整体刚性
。
[0006]本技术的目的是由下述技术方案实现的：
[0007]本技术实施例提供了一种电极，设置于电化学脱嵌法提锂脱嵌槽内，包括导电支撑体和涂覆层，所述导电支撑体呈板状，所述导电支撑体包括图案区域，所述图案区域的至少一个表面包括凸起结构以及平坦区，所述涂覆层设置在至少部分所述图案区域上
。
[0008]在示例性实施方式中，所述凸起结构相对于所述平坦区的凸起高度为
0.5
毫米至
1.5
毫米
。
[0009]在示例性实施方式中，所述导电支撑体为一体式结构
。
所述一体式结构是指导电支撑体加工前为一个整体板状，通过一次或多次冲压工艺使整体板状的导电支撑体形成凸起结构以及平坦区，导电支撑体为非拼接加工成一体
。
[0010]在示例性实施方式中，所述凸起结构为线状或块状
。
[0011]在示例性实施方式中，所述凸起结构为直线状
、
折线状和弧状的至少一种
。
[0012]在示例性实施方式中，所述凸起结构为
V
字形
、W
字形
、Z
字形
、T
字形
、U
字形
、E
字形
、Y
字形
、L
字形
、H
字形
、C
字形
、N
字形和
M
字形中的至少一种
。
[0013]在示例性实施方式中，所述导电支撑体为矩形板体，所述导电支撑体具有沿着第一方向延伸的长边以及沿着第二方向延伸的短边，所述第一方向与所述第二方向垂直
。
[0014]在示例性实施方式中，所述凸起结构包括第一加强筋，所述第一加强筋为直线状，所述第一加强筋沿着所述第一方向延伸
。
[0015]在示例性实施方式中，所述凸起结构包括第二加强筋，所述第二加强筋为直线状，所述第二加强筋沿着所述第二方向延伸
。
[0016]在示例性实施方式中，所述凸起结构包括第三加强筋，所述第三加强筋为直线状，所述第三加强筋沿着第三方向延伸，所述第三方向均与所述第一方向和所述第二方向交叉
。
[0017]在示例性实施方式中，所述凸起结构为
V
字形，所述凸起结构包括互相连接第一边部和第二边部，所述第一边部沿着第四方向延伸，所述第二边部沿着第五方向延伸，所述第四方向和所述第五方向均与所述第一方向和所述第二方向交叉
。
[0018]在示例性实施方式中，所述导电支撑体的平坦区的厚度为
0.5
毫米至1毫米
。
[0019]在示例性实施方式中，所述导电支撑体还包括外围区域，所述外围区域位于所述图案区域的外侧，所述外围区域的表面为平面，
[0020]在示例性实施方式中，所述外围区域上设置有加强结构
。
[0021]在示例性实施方式中，还包括密封件，所述密封件设置在所述外围区域上
。
[0022]在示例性实施方式中，所述凸起结构和
/
或所述平坦区设置有通孔
。
[0023]本技术实施例还提供了一种电化学脱嵌法盐湖提锂用脱嵌槽，包括前面任一所述的电极
。
[0024]本申请实施例电极通过图案区域的凸起结构，提高导电支撑体的整体的刚度，提高导电支撑体整体的抗弯曲能力，降低导电支撑体整体的变形
。
使在导电支撑体上的活性材料涂覆层烘干后制成工作的阳极或阴极，避免或减缓由于搬运
、
安装成品电极过程中形变，减少涂覆层剥离程度以及涂覆层之间裂纹的大量产生的情况发生，使电极内导电涂覆材料之间的接触电阻变小，提高了电极工作的电流密度
。
[0025]本申请实施例电极通过图案区域的凸起结构，有效地增加了导电支撑体与涂覆层的接触面积，减小导电支撑体与涂覆层的以及涂覆层内部的接触电阻，电极的工作电流增大，即提高提锂效率
。
同时可以采用了更薄一点板材加工后作为电极导电支撑体，节约了金属
。
[0026]本申请实施例电极的凸起结构可以通过使用模具方式加工，保证导电支撑体的平整性和一致性，减少了高温退火
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电极，设置于电化学脱嵌法提锂脱嵌槽内，其特征在于，包括导电支撑体和涂覆层，所述导电支撑体呈板状，所述导电支撑体包括图案区域，所述图案区域的至少一个表面包括凸起结构以及平坦区，所述涂覆层设置在至少部分所述图案区域上；所述导电支撑体为矩形板体，所述导电支撑体具有沿着第一方向延伸的长边以及沿着第二方向延伸的短边，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述凸起结构包括第一加强筋，所述第一加强筋为直线状，所述第一加强筋沿着所述第一方向延伸；和
/
或，所述凸起结构包括第二加强筋，所述第二加强筋为直线状，所述第二加强筋沿着所述第二方向延伸；和
/
或，所述凸起结构包括第三加强筋，所述第三加强筋为直线状，所述第三加强筋沿着第三方向延伸，所述第三方向均与所述第一方向和所述第二方向交叉；和
/
或，所述凸起结构为
V
字形，所述凸起结构包括互相连接第一边部和第二边部，所述第一边部沿着第四方向延伸，所述第二边部沿着第五方向延伸，所述第四方向和所述第五方向均与所述第一方向和所述第二方向交叉
。2.
根据权利要求1所述的电极，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治奎，
申请(专利权)人：石家庄嘉硕电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：