CN112310412A - 拼接成型锂带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本申请属于储能装置技术领域,具体涉及一种拼接成型锂带及其制备方法。
背景技术
随着新能源汽车的普及,大家对动力电池的续航里程要求越来越高。同时,手机等消费类电子产品越来越普及和多样化,用户的一个重要体验感就是一次充电后的使用时间。因此,高能量密度二次电池的需求越来越渴望。
增加电极宽度能增大电芯的容量。而为了获得更高的能量密度,可以对阳极(又称负极)进行预锂化。预锂化的方式很多,其中一种阳极预锂化方案采用的是金属锂带。例如,将金属锂带经辊压得到预补锂锂箔,锂箔与负极膜层接触或层合,在电位差的作用下,使金属锂箔对负极活性材料预锂化。然而,目前普遍使用的锂带宽度较小,不能很好地满足宽电极预锂化的需求。因此,急需开发一种宽幅锂带,以满足市场的需求。
发明内容
本发明人发现,如果直接增大金属锂带的宽度,即采用一次成型的方式制备宽幅锂带,则宽幅锂带TD(Transverse Direction,横向)方向的厚度一致性较差。这样的锂带用于预补锂锂箔的生产过程中易发生锂带堆积,不利于连续生产,严重影响生产效率和优率;同时所获得的锂箔用于阳极预补锂,会导致阳极预嵌锂的均匀性变差,进而影响电池的循环性能。
本发明人进行了大量研究并巧妙地发现,可以通过将两个以上的窄幅锂带作为基础锂带相互拼接成型,来获得厚度一致性良好的宽幅锂带。
因此,本发明一方面提供一种拼接成型锂带,拼接成型锂带为由两个以上的基础锂带相互拼接成型;其中,
基础锂带的厚度波动为5%以下;
拼接成型锂带具有沿拼接方向交替分布的拼接区和非拼接区,拼接区的最大厚度H与非拼接区的最小厚度L之间满足:
本发明另一方面提供一种拼接成型锂带的制备方法,方法包括:
提供两个以上的基础锂带,各基础锂带的厚度波动为5%以下;
将两个以上的基础锂带依次拼接,使相邻两个基础锂带的边缘相互层叠,经压合,得到拼接成型锂带;
其中,拼接成型锂带具有沿拼接方向交替分布的拼接区和非拼接区,拼接区的最大厚度H与非拼接区的最小厚度L之间满足:
相对于现有技术,本发明至少具有以下有益效果:
本发明采用基础锂带拼接的方式,并控制基础锂带的厚度波动以及拼接区和非拼接区的厚度之差在特定范围内,所获得的拼接成型锂带能同时兼顾较大的宽度和良好的厚度一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的拼接成型锂带的拼接区的截面示意图。
图2为实施例21的拼接成型锂带及对比例1的宽幅锂带的厚度变化曲线图。
具体实施方式
为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合具体实施例对本申请进行详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请,并非为了限定本申请。
为了简便,本文仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“以上”、“以下”为包含本数,“一种或几种”中“几种”的含义是两种以上。
本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处,通过一系列实施例提供了指导,这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中,列举仅作为代表性组,不应解释为穷举。
本发明第一方面的实施例提供一种拼接成型锂带。拼接成型锂带为由两个以上的基础锂带相互拼接成型。其中,基础锂带的厚度波动为5%以下;拼接成型锂带具有沿拼接方向交替分布的拼接区和非拼接区,拼接区的最大厚度H与非拼接区的最小厚度L之间满足:
本发明人巧妙地发现,采用基础锂带拼接的方式,并控制基础锂带的厚度波动以及拼接区和非拼接区的厚度之差在特定范围内,所获得的拼接成型锂带能同时兼顾较大的宽度和良好的厚度一致性。
在本文中,基础锂带的TD方向最大厚度记为L1,基础锂带的TD方向最小厚度记为L2,基础锂带的设计厚度(即该基础锂带的厚度规格)记为L0,则基础锂带的厚度波动A=(L1-L2)/L0×100%,且A满足A≤5%。
可以用本领域公知的仪器及方法进行测定基础锂带的最大厚度和最小厚度。例如采用千分尺或万分尺等尺寸量具,由基础锂带的宽度方向(即TD方向)的一侧边沿至相对的另一侧边沿每隔预设间距测定基础锂带的厚度值。本领域技术人员可根据测试精度的需求选择所述预设间距。所述预设间距例如为1mm~30mm,如5mm~20mm。所测的多个厚度值中的最大值可记为L1,最小值可记为L2。
本发明的拼接成型锂带由两个以上的基础锂带拼接而成。具体的,相邻两个基础锂带的边缘相互层合,则所得拼接成型锂带包括沿拼接方向的拼接区和非拼接区。基础锂带的厚度波动为5%以下,能使拼接成型锂带的非拼接区具有较高的厚度一致性,并且能使拼接成型锂带的拼接区的厚度波动较小。
在本文中,拼接区在拼接成型锂带的厚度方向上的最大尺寸为拼接区的最大厚度H。非拼接区在拼接成型锂带的厚度方向上的最小尺寸为非拼接区的厚度L。拼接区的最大厚度H与非拼接区的最小厚度L之间的关系记为B=|H-L|/L×100%。也就是,B可表示拼接成型锂带的拼接区与非拼接区的厚度偏差,同时,B也体现了拼接成型锂带的厚度一致性。B≤6%,使拼接区的厚度对拼接成型锂带的整体厚度的波动影响较小,拼接成型锂带的厚度一致性得到显著提高。
可以用本领域公知的仪器及方法进行测定B的值。例如,采用千分尺或万分尺等尺寸量具,由拼接成型锂带的宽度方向(即TD方向)的一侧边沿至相对的另一侧边沿每隔预设间距测定拼接成型锂带的厚度值。本领域技术人员可根据测试精度的需求选择所述预设间距。所述预设间距例如为1mm~30mm,如5mm~20mm。所测的多个厚度值中包括拼接区的多个厚度值和非拼接区的多个厚度值。其中,拼接区的多个厚度值中包括本体区域(详见后文的描述)的多个厚度值。拼接区的本体区域的多个厚度值中的最大值记为H,非拼接区的多个厚度值中的最小值记为L。
若A≤5%且B≤6%,则拼接成型锂带的整体具有良好的厚度一致性。
在一些优选的实施方式中,基础锂带的厚度波动A满足A≤3%,更优选为A≤2.5%,更优选为A≤1.5%。基础锂带的厚度波动较小,则拼接后得到的拼接成型锂带的厚度一致性更好。
本发明的拼接成型锂带中,优选地,基础锂带的厚度为4mm以下。基础锂带的厚度适当,能使拼接成型锂带的厚度一致性较好的同时,还具有较小的厚度。这能更好地满足电池中阳极预锂化的应用需求。
可选地,基础锂带的厚度可以为10μm以上,100μm以上,200μm以上,300μm以上,500μm以上,800μm以上,1mm以上,1.2mm以上;基础锂带的厚度可以为4mm以下,3.5mm以下,3mm以下,2.5mm以下,2mm以下,1.5mm以下。
优选地,基础锂带的厚度为0.2mm~4mm。更优选地,基础锂带的厚度为0.5mm~3mm。更优选地,基础锂带的厚度为1mm~2mm。
可选地,基础锂带的宽度为170mm以下。基础锂带的宽度影响其自身的厚度一致性,进而影响拼接成型锂带的厚度一致性。基础锂带的宽度适当,则其能获得较好的厚度一致性,从而获得厚度一致性较好的拼接成型锂带。
在一些实施方式中,基础锂带的宽度可以为10mm以上,还可以为30mm以上,还可以为50mm以上,还可以为60mm以上,还可以为70mm以上,还可以为80mm以上,还可以为90mm以上。基础锂带的宽度可以为170mm以下,还可以为160mm以下,还可以为150mm以下,还可以为140mm以下,还可以为130mm以下,还可以为120mm以下,还可以为110mm以下,还可以为100mm以下。
优选地,基础锂带的宽度为160mm以下。采用该基础锂带能使拼接成型锂带具有更好的厚度一致性。
为了获得较宽的拼接成型锂带,则可使用适当宽的基础锂带。这样所需拼接的基础锂带的数量较少,即拼接区的数量较少,能减小拼接区厚度偏差对整个拼接成型锂带厚度一致性的影响。由此,获得的拼接成型锂带的宽度较大、且厚度一致性更好,即拼接成型锂带整体的厚度波动更小。
在一些优选的实施方式中,基础锂带的宽度为80mm~160mm。更优选地,基础锂带的宽度为80mm~130mm。这样的基础锂带能使拼接成型锂带获得更好的厚度一致性。
本发明的拼接成型锂带中,优选地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5。当基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5时,在压合(如辊压)过程中,金属的流动性较好,方便压合操作,且拼接强度较高。特别地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5,在压合(如辊压)过程中,金属流动的均匀性较好,能使拼接成型锂带的厚度一致性得到进一步提高。
更优选地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.0。更优选地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~1.5。更优选地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~1.0。
本发明的拼接成型锂带中,基础锂带可以为金属锂带或锂合金带。锂合金带为以金属锂为基材且添加有改性元素,由此可以调整基础锂带的莫氏硬度。例如,改性元素可以选自Al、Mg、Na、K、Ca、Si、Pb、Fe、Ni及Cu中的一种或几种。
进一步地,锂合金带中金属锂的质量百分含量为80%以上,更优选为90%以上。锂合金带中金属锂的含量较高,当其用于阳极预锂化时,能提高阳极预锂化的效果,从而有利于提升电池的能量密度。
可以用本领域公知的仪器及方法进行测定基础锂带的莫氏硬度。例如莫氏硬度计。
在一些优选的实施方式中,拼接区的最大厚度H与非拼接区的最小厚度L之间满足B≤5%。拼接成型锂带的拼接区与非拼接区的厚度偏差越小,则拼接成型锂带整体的厚度一致性越好。
本发明的拼接成型锂带包括拼接区和非拼接区。具体的,相邻两个基础锂带的边缘相互层叠,并经压合层合为一体。其中,在层合的压力作用下,层叠区域的厚度减小,层叠区域的金属还会发生向两个基础锂带的与层叠边缘相对的另一边缘方向的流动,使最终形成的拼接成型锂带的各拼接区包括本体区域及位于该本体区域两侧的过渡区域。各拼接区的过渡区域与非拼接区相邻。具体的,过渡区域远离本体区域的一侧为非拼接区。请参照图1,非拼接区的厚度基本一致;拼接区的本体区域的厚度基本一致,过渡区域的厚度由本体区域至非拼接区的方向呈减小的厚度梯度。
相邻两个基础锂带的拼接宽度越小,则拼接区的厚度偏差对拼接成型锂带的厚度一致性的影响越小。本发明的拼接成型锂带中,本体区域的宽度基本上等于层压前相邻两个基础锂带的边缘相互层叠的层叠宽度,因此可以通过本体区域的宽度来体现拼接宽度的大小。当各本体区域的宽度为3.5mm以下时,能获得厚度一致性较高的拼接成型锂带。
在一些实施例中,各本体区域的宽度可以为小于等于3.5mm,小于等于3mm,小于等于2.8mm,小于等于2.5mm,小于等于2.3mm,小于等于2mm,小于等于1.8mm,小于等于1.5mm。各本体区域的宽度可以为大于等于0.1mm,大于等于0.3mm,大于等于0.5mm,大于等于0.7mm,大于等于0.9mm,大于等于1.0mm,大于等于1.1mm。
优选地,各本体区域的宽度为0.1mm~3.5mm。更优选地,各本体区域的宽度为1mm~3mm。各本体区域的宽度适当,能在使拼接成型锂带具有较好的厚度一致性的同时,还具有较高的拼接强度及力学性能。
进一步地,拼接区包括沿拼接成型锂带的厚度方向相对的两个凸出部。两个凸出部分别凸出于非拼接区在拼接成型锂带的厚度方向上的两个表面。也就是,其中一个凸出部凸出于非拼接区在拼接成型锂带厚度方向上的一侧的表面,另一个凸出部凸出于非拼接区的与前述一侧表面相对的另一侧表面。
各凸出部在拼接成型锂带厚度方向上的横截面呈梯形或类梯形。其中,梯形或类梯形的上底对应的区域即为拼接区的本体区域,梯形或类梯形的两侧腰对应的区域分别为拼接区的过渡区域。在一些优选的实施例中,梯形或类梯形的下底角θ为0.02度以下,优选为2×10-3度以下,更优选为1×10-4度~2×10-3度。
拼接区的截面角度θ适当,则拼接区的横向厚度变化对拼接成型锂带的厚度一致性影响较小,能进一步提高拼接成型锂带的厚度一致性。
可以用本领域公知的仪器及方法进行测定拼接区的下底角θ。例如可以采用如下的方法测定下底角θ:取拼接成型锂带样品,并对样品进行裁切获取其横截面;测量过渡区域在拼接成型锂带宽度方向上的尺寸并记为l1,测量凸出部在拼接成型锂带厚度方向上的尺寸并记为l2;之后根据下述公式计算θ:
在一些实施例中,基础锂带为长条状,基础锂带沿拼接成型锂带的宽度方向进行拼接。即,拼接成型锂带为由两个以上的基础锂带在自身宽度方向上相互拼接成型,拼接区和非拼接区在拼接成型锂带自身宽度方向上交替分布。这样的拼接成型锂带整体上的厚度一致性较高。
进一步地,以拼接成型锂带自身宽度方向上的侧边沿为基准,本体区域在宽度方向上的位置波动在1mm以内。
拼接区在宽度方向上的位置波动可通过以下方法测试得到,方法包括:通过尺寸量具(如软尺等,测试精度例如为0.1mm)测试本体区域一侧边沿与同侧或相对侧拼接成型锂带边沿之间的距离,在拼接成型锂带的长度方向上每隔0.2m~0.5m(本领域技术人员可根据需求调整该测试间隔)测试一个数值;测试得到的多个数值中的最大值与最小值之差为小于或等于1mm。由于层压后本体区域的亮度较其他区域的亮度大,因此能很方便地区分本体区域的边沿。
本体区域的位置波动在1mm以内,即拼接区基本上是沿拼接成型锂带的长度方向上的一条直线区域。这样的拼接成型锂带的整体厚度一致性得到进一步提高。
基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5,优选0.6~2.0,优选0.6~1.5,更优选0.6~1.0时,还适于使拼接区的下底角θ满足前文所述的要求。此外,基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5,优选0.6~2.0,优选0.6~1.5,更优选0.6~1.0时,有利于使拼接区的本体区域的位置波动在1mm以内。
可以理解的是,本发明的拼接成型锂带中,对基础锂带的形状及其拼接方向并没有特别的限制。基础锂带可以是任意的形状,如三角形、四边形、五边形、不规则多边形等。基础锂带的拼接方向可以是沿拼接成型锂带的宽度方向或长度方向,或者基础锂带的拼接方向是其他任意的方向。
本发明第二方面的实施例提供一种拼接成型锂带的制备方法,通过该制备方法能够获得上述任意的拼接成型锂带。本发明的一种拼接成型锂带的制备方法包括以下步骤:
S10,提供两个以上的基础锂带,各基础锂带的厚度波动为5%以下。
在步骤S10,基础锂带可以为金属锂带或锂合金带。锂合金带可以采用前文所述的锂合金带。
在步骤S10,优选地,基础锂带的厚度波动为3%以下,更优选为2.5%以下。
在步骤S10,优选地,基础锂带的宽度为80mm~160mm,更优选为80mm~130mm。
在步骤S10,优选地,基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5,优选0.6~2.0,优选0.6~1.5,更优选为0.6~1.0。
在步骤S10,优选地,基础锂带的厚度为0.2mm~4mm,更优选为0.5mm~3mm,更优选为1mm~2mm。
在本文中,基础锂带可以商购获得,也可以采用本领域已知的方法制备得到。作为基础锂带的制备方法的一个示例,可以将第一基材、待辊压锂片及第二基材依次层叠放置,并通过辊压装置进行辊压,使三者层合在一起;之后将第二基材剥离。其中,在层叠结构中,待辊压锂片的两侧分别被第一基材及第二基材完全覆盖。
第一基材可以为高分子膜片、金属膜片或无机材料膜片。例如,第一基材可以采用特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚芳砜、聚对苯二甲酸乙二醇醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰亚胺和聚醚砜中的一种或多种。
第二基材可以为高分子膜片、金属膜片或无机材料膜片。例如,第二基材可以采用特氟龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚芳砜、聚对苯二甲酸乙二醇醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰亚胺和聚醚砜中的一种或多种。
通过辊压装置对第一基材、待辊压锂片及第二基材的层叠结构进行辊压的过程中,工作辊的加热温度例如为35℃~120℃;辊压压力在0.2MPa~1.5MPa;工作辊的速度在0.001m/min~60m/min;工作辊之间的间隙可以为大于0且小于等于5mm。
S20,将两个以上的基础锂带依次拼接,使相邻两个基础锂带的边缘相互层叠,经压合,得到拼接成型锂带。
在步骤S20,将两个以上的基础锂带依次拼接,其中每相邻两个基础锂带的边缘相互层叠,层叠的宽度优选为3.5mm以下,更优选为0.1mm~3mm,更优选为1mm~3mm。对拼接好的多个基础锂带进行压合,使每相邻两个基础锂带的层叠边缘相互层合为一体。
在步骤S20,压合可以采用本领域已知的装置及方法进行,如辊压装置。压合的温度可以为常温,如20℃~30℃,再如20℃~25℃。层压的压力可以根据基础锂带的材料、厚度等进行调节。例如在一些实施例中,层压的压力可以为0.9吨~2吨,如1吨~1.5吨。
在一些实施例中,在步骤S20,两个以上的基础锂带可以为沿自身宽度方向依次拼接。
在一些实施例中,在步骤S20包括:
S210,将两个以上的基础锂带沿自身宽度方向依次拼接,使相邻两个基础锂带的边缘相互层叠且层叠宽度为3.5mm以下。
S220,对拼接后的两个以上基础锂带进行纠偏,以最外侧基础锂带的外侧边沿为基准,相邻两个基础锂带的边缘相互层叠的层叠区域在宽度方向上的位置波动在1mm以内。
相邻两个基础锂带的边缘相互层叠的层叠区域在宽度方向上的位置波动可以采用如下方法测试得到,方法包括:通过尺寸量具(如软尺、CCD图像传感器等,测试精度例如为0.1mm)测试相邻两个基础锂带的层叠区域的一侧边沿与最外侧基础锂带的外侧边沿之间的距离,在基础锂带的长度方向上每隔0.2m~0.5m(本领域技术人员可根据需求调整该测试间隔)测试一个数值;测试得到的多个数值中的最大值与最小值之差为小于或等于1mm。最外侧基础锂带可以是与层叠区域的所述一侧边缘同侧或不同侧的最外侧基础锂带。最外侧基础锂带的外侧边沿对应拼接成型锂带的外侧边沿。
使相邻两个基础锂带的层叠区域在宽度方向上的位置波动在1mm以内,有利于使拼接成型锂带以自身宽度方向上的侧边沿为基准,其本体区在宽度方向上的位置波动在1mm以内,从而使获得的拼接成型锂带具有较好的整体厚度一致性。
在步骤S220,纠偏可以采用纠偏传感器等进行。
S230,对拼接后的两个以上基础锂带进行辊压,得到拼接成型锂带。
在步骤S230,辊压可以采用本领域已知的装置及方法进行,如辊压装置。辊压的温度可以为常温,如20℃~30℃,再如20℃~25℃。辊压的压力可以为0.9吨~2吨,如1吨~1.5吨。
本发明的制备方法中,将基础锂带拼接后,经压合,即可获得宽度较大且厚度一致性良好的拼接成型锂带。该制备方法可操作性高,能提高生产效率,降低生产成本。此外,采用本发明的制备方法制备厚度一致性良好的宽幅锂带,还能获得较高的生产优率。因此,本发明在提高宽幅锂带的厚度一致性的同时,还解决了现有技术中直接加工宽度较大的金属锂带的生产优率极低、生产加工成本高的问题。
本发明第一方面的实施例中的其它技术特征也可以应用于本发明第二方面的实施例中,在此不再赘述。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得,并且可直接使用而无需进一步处理,以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
通过前文所述辊压成型的方法获得国二锂带,该国二锂带作为基础锂带。其中,基础锂带的宽度为80mm、设计厚度为2mm、TD方向的厚度波动A为1%。
将两个基础锂带的边缘相互层叠,层叠宽度为1mm。之后通过辊压使两基础锂带层合成为一个宽度为159mm的拼接成型锂带,辊压的压力为1.5吨。拼接成型锂带的非拼接区的TD方向厚度波动为1%,拼接成型锂带的B值为2%。
实施例2
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为100mm、TD方向厚度波动为1.3%,其余参数详见表1。
实施例3
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为130mm、TD方向厚度波动为1.5%,其余参数详见表1。
实施例4
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为140mm、TD方向厚度波动为2.0%,其余参数详见表1。
实施例5
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为160mm、TD方向厚度波动为3.0%,其余参数详见表1。
实施例6
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为170mm、TD方向厚度波动为5.0%,其余参数详见表1。
实施例7
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的莫氏硬度为0.8,其余参数详见表1。
实施例8
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的莫氏硬度为1.0,其余参数详见表1。
实施例9
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的莫氏硬度为1.2,其余参数详见表1。
实施例10
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的莫氏硬度为2,其余参数详见表1。
实施例11
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的莫氏硬度为2.5,其余参数详见表1。
实施例12
与实施例3类似,不同的是,两个基础锂带的边缘相互层叠的宽度为为0.1mm,其余参数详见表1。
实施例13
与实施例3类似,不同的是,两个基础锂带的边缘相互层叠的宽度为为2mm,其余参数详见表1。
实施例14
与实施例3类似,不同的是,两个基础锂带的边缘相互层叠的宽度为为3mm,其余参数详见表1。
实施例15
与实施例3类似,不同的是,两个基础锂带的边缘相互层叠的宽度为为3.5mm,其余参数详见表1。
实施例16
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的设计厚度为0.2mm、TD方向厚度波动为3%,其余参数详见表1。
实施例17
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的设计厚度为0.5mm、TD方向厚度波动为2.5%,其余参数详见表1。
实施例18
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的设计厚度为1mm、TD方向厚度波动为1.7%,其余参数详见表1。
实施例19
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的设计厚度为3mm、TD方向厚度波动为1.3%,其余参数详见表1。
实施例20
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的设计厚度为4mm、TD方向厚度波动为1.1%,其余参数详见表1。
实施例21
与实施例3类似,不同的是,辊压压力为0.9吨,其余参数详见表1。
对比例1
将锂片进行辊压,采用一次成型直接加工宽度为259mm、设计厚度为2mm的宽幅锂带,宽幅锂带的厚度波动为23%(按照基础锂带的厚度波动的测定方法进行测定),其余参数详见表1。制备宽幅锂带的锂片的莫氏硬度为0.6。
对比例2
与实施例1类似,不同的是,基础锂带的宽度为180mm、TD方向厚度波动为5.5%,其余参数详见表1。
对比例3
与实施例3类似,不同的是,基础锂带的厚度波动为10%,其余参数详见表1。
测试部分
(1)基础锂带宽度(软尺,精度0.1mm)
(2)各厚度(千分尺,精度0.001mm)
(3)基础锂带硬度(莫氏硬度计)
(4)拼接区本体区域的宽度(软尺,精度0.1mm)
(5)拼接成型锂带宽度(软尺,精度0.1mm)
表1
表1中,实施例1~21与对比例2~3中拼接成型锂带的整体厚度波动等于厚度偏差B。
由实施例1~21与对比例1~3的比较可知,本发明采用基础锂带拼接的方式,并控制基础锂带的厚度波动A以及拼接区和非拼接区的厚度偏差B在特定范围内,所获得的拼接成型锂带能同时兼顾较大的宽度和良好的厚度一致性。
而对比例1中直接一次成型加工宽幅锂带,该宽幅锂带的厚度波动较大,厚度一致性较差(如图2所示)。对比例2、3的基础锂带的厚度波动较大,同样导致拼接成型的宽幅锂带的厚度一致性变差。
由实施例1~6及对比例2的结果可知,基础锂带的宽度为170mm以下时,其厚度波动通常也较小,能改善拼接成型锂带的厚度一致性。
由实施例3、7~11的结果可知,基础锂带的硬度为0.6~2.5时,有利于改善拼接成型锂带的厚度一致性。
由实施例3、12~15的结果可知,基础锂带的层叠宽度为3.5mm以下时,能提高拼接成型锂带的厚度一致性。
由实施例3、16~20的结果可知,基础锂带的厚度会影响其自身的厚度波动,进而会影响拼接成型锂带的厚度一致性。基础锂带的厚度为4mm以下,且厚度波动为5%以下时,有利于提高拼接成型锂带的厚度一致性。
由实施例3和实施例21的结果可知,对拼接后的基础锂带的辊压压力会影响拼接成型锂带的厚度一致性。实施例21中的辊压压力较小,导致拼接区的厚度较大,所获得的拼接成型锂带的厚度一致性相对降低。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的拼接成型锂带,其特征在于,所述拼接区包括本体区域及过渡区域,各所述拼接区的所述过渡区域与所述非拼接区相邻,各所述本体区域的宽度为0.1mm~3.5mm,优选为1mm~3mm。
3.根据权利要求1或2所述的拼接成型锂带,其特征在于,所述拼接区包括沿所述拼接成型锂带的厚度方向相对的两个凸出部,所述两个凸出部分别凸出于所述非拼接区在所述厚度方向上的两个表面,且各所述凸出部在所述厚度方向上的横截面呈梯形或类梯形,各所述梯形或类梯形的下底角为0.02度以下,优选为2×10-3度以下,更优选为1×10-4度~2×10-3度。
5.根据权利要求1所述的拼接成型锂带,其特征在于,
所述基础锂带的宽度为170mm以下,优选为80mm~160mm,更优选为80mm~130mm;和/或,
所述基础锂带的厚度为0.2mm~4mm,优选为0.5mm~3mm,更优选为1mm~2mm。
6.根据权利要求1所述的拼接成型锂带,其特征在于,所述基础锂带的莫氏硬度为0.6~2.5,优选0.6~2.0,优选0.6~1.5,更优选0.6~1.0。
7.根据权利要求2所述的拼接成型锂带,其特征在于,所述拼接成型锂带为由两个以上的所述基础锂带在自身宽度方向上相互拼接成型,所述拼接区和非拼接区在所述拼接成型锂带自身宽度方向上交替分布。
8.根据权利要求7所述的拼接成型锂带,其特征在于,以所述拼接成型锂带自身宽度方向上的侧边沿为基准,所述本体区域在所述宽度方向上的位置波动在1mm以内。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
两个以上的所述基础锂带为沿自身宽度方向依次拼接,相邻两个所述基础锂带的边缘相互层叠的宽度为0.1mm~3.5mm;
在所述压合之前还包括对拼接后的两个以上所述基础锂带进行纠偏,以最外侧基础锂带的外侧边沿为基准,相邻两个所述基础锂带的边缘相互层叠的层叠区域在所述宽度方向上的位置波动在1mm以内。
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