CN115133149A - 一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用 - Google Patents

一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用 Download PDF

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CN115133149A CN202210257772.8A CN202210257772A CN115133149A CN 115133149 A CN115133149 A CN 115133149A CN 202210257772 A CN202210257772 A CN 202210257772A CN 115133149 A CN115133149 A CN 115133149A
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Abstract

本发明提供了一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用，所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置；所述镀锂装置包括镀锂池与外电路，所述镀锂池内设置有锂源，所述锂源与多孔电极连接，所述多孔电极的一侧表面相对设置有滚轮，所述外电路电性连接所述多孔电极与滚轮，极片的一侧表面与滚轮表面贴合，极片的另一侧表面朝向多孔电极。本发明所述外电路与多孔电极的存在，使得锂离子均匀地传送到极片上，达到高效、均匀、可控的补锂效果；镀锂池中的镀液成分可根据实际生产需要进行调控，形成结构和成分可控的SEI膜。

Description

一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种电化学补锂系统装置，尤其涉及一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用。
背景技术
锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长等优势成为当今世界最重要的储能方式之一。然而锂离子电池在首次充电过程中由于产生固体电解质界面膜(SEI膜)，以及部分嵌入负极时的不可逆锂，导致有部分锂无法进行循环利用，影响了锂离子电池的能量密度。现阶段最重要的提高首次效率，减少不可逆锂损失的方式是补锂技术，利用预先沉积入负极中的锂达到减少正极锂损失的效果。
已发展了多种形式的预锂化策略，如外部电化学预锂化、化学预锂化、锂盐辅助预锂化等。其中，最具有工业化发展潜质的是接触预锂化，即在负极中掺入金属锂源后，并至于电解液中所发生的内短路微腐蚀反应。然而，必须要说明的是，金属锂源并不能全部参与到预锂化反应过程中，且锂源的利用率往往低于65％，锂沉积量和均匀性以及制程过程无法得到较好控制，影响了补锂的效率和效果。剩余未转化的锂源已失去了电子导电性，被视为一种“死锂”，并汇聚在负极界面上阻碍锂离子的扩散与传质，导致电池的极化变大和析锂现象等。同时，常规预锂化难以形成稳定可控的SEI膜，补锂后负极性能无法得到有效保障。
CN109755474A公开了一种锂离子电池负极材料的补锂方法及补锂装置，涉及锂离子电池技术领域。该方法包括以下步骤：以废旧锂电池的电极材料或含锂电解液为锂源，通过电镀法获得镀锂金属片；以镀锂金属片为锂源，与锂电池负极材料、电解液以及隔离膜组成第一电解池，通过恒定电流充放电对所述锂离子负极材料进行电化学补锂。但是，该锂离子电池负极材料的补锂方法及补锂装置的锂源的利用率较低，无法控制锂的沉积量与均匀性，补锂的效率和效果较差。
CN111987288A公开了一种锂离子储能器件电极原位补锂的方法和应用，通过将电极极片放置于蒸镀设备的真空腔体内，在真空条件下以蒸发锂源对电极极片承载电极活性物质的一侧表面进行真空蒸镀锂，形成蒸镀锂层；真空蒸镀结束后，在维持真空腔体内的压力≤1Pa的条件下，向真空腔体内通入高纯氮气，对所述蒸镀锂层进行氮化，在所述电极极片表面原位生成氮化锂；所述高纯氮气为纯度不低于99.999％的氮气。但是，该锂离子储能器件电极原位补锂的方法较为复杂，补锂的实验条件较高，补锂的成本较高，无法大规模地进行推广使用。
CN109103419A公开了一种锂离子电池负极补锂电极及其制备方法，对负极材料或极片经预锂处理后的预锂电极，所述预锂电极的表面涂覆有有机薄膜层，所述有机薄膜层是由电解质锂盐溶解于有机溶剂构成。本发明通过在预锂电极的表面涂覆电解质锂盐制成的有机涂覆液，在预锂电极的表面形成有机薄膜层。但是，该锂离子电池负极补锂电极没有形成稳定可控的SEI膜，补锂后负极性能无法得到保障。
目前公开的补锂方法与电化学补锂系统装置都有一定的缺陷，存在着锂源的利用率低、锂的沉积量与均匀性无法控制、补锂效果差、难以形成稳定可控的SEI膜、补锂后负极性能无法得到有效保障且补锂成本高的问题。因此，开发一种新型的补锂方法与电化学补锂系统装置至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用，本发明所述外电路与多孔电极的存在，使得锂离子得以均匀地传送到极片上，达到高效、均匀、可控的补锂的效果；所述镀锂池中的镀液成分可根据不同的工艺生产需要进行调控，形成结构和成分可控的SEI膜，以便满足不同体系的负极片的需求，从而优化电池组成与性能；所述电化学补锂系统装置的锂沉积效果均匀、稳定、过程高度可控并可预先形成致密稳定的SEI膜，大大提高了补锂效率和效果，为商业化补锂提供了一个全新的解决方案，具有较高的实用价值。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电化学补锂系统装置，所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置；
所述镀锂装置包括镀锂池与外电路，所述镀锂池内设置有锂源，所述锂源与多孔电极连接，所述多孔电极的一侧表面相对设置有滚轮，所述外电路电性连接所述多孔电极与滚轮，极片的一侧表面与滚轮表面贴合，极片的另一侧表面朝向多孔电极。
锂源的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极表面，并在外电路的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成待极片的预锂化。
本发明所述外电路与多孔电极的存在，使得锂离子得以均匀地传送到极片上，达到高效、均匀、可控的补锂的效果；所述镀锂池中镀液的成分可根据不同的工艺生产需要进行调控，形成结构和成分可控的SEI膜，以便满足不同体系的负极片的需求，从而优化电池组成与性能。
本发明所述电化学补锂系统装置的锂沉积效果均匀、稳定、过程高度可控并可预先形成致密稳定的SEI膜，大大提高了补锂效率和效果，为商业化补锂提供了一个全新的解决方案，具有较高的实用价值。
作为本发明一种优选的技术方案，所述多孔电极的结构为半环形。
本发明所述多孔电极的结构为半环形，半环形结构的多孔电极与滚轮的表面的圆弧形相匹配。
优选地，多孔电极相对滚轮的一侧表面与滚轮的外表面之间的径向距离处处相等。
本发明所述多孔电极相对滚轮的一侧表面与滚轮的外表面之间的径向距离处处相等，多孔电极与滚轮之间可以形成规律的电场，使锂离子可以在电场作用下均匀聚集到碳/硅负极片表面，还原并嵌入负极内部实现预锂化，实现高效、均匀与可控的补锂效果。
优选地，所述镀锂池内从下往上依次设置有锂源、多孔电极与滚轮，所述锂源设置于镀锂池的底部。
优选地，所述锂源与多孔电极直接接触和/或电性连接。
优选地，所述滚轮为金属滚轮。
本发明所述滚轮可导电，外电路电性连接所述多孔电极与滚轮，能够使滚轮与多孔电极间形成电场。
优选地，所述滚轮两侧分别设置有搅拌器。
本发明所述搅拌装置用于对电解液的搅拌，从而加速离子扩散，防止锂离子富集导致的锂沉积不均匀，提高镀锂效率。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电化学补锂系统装置还包括传动装置，若干所述镀锂装置通过传动装置连接，极片绕行于所述传动装置之间。
优选地，所述传动装置包括若干辊子。
作为本发明一种优选的技术方案，所述镀锂装置还包括弛豫电解池，所述弛豫电解池通过传动装置与镀锂池连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出镀锂池后进入弛豫电解池。
本发明中极片在镀锂池中完成电化学嵌锂后，会进入弛豫电解池中浸泡一段时间，使得极片表面可能存在的金属锂进一步沉积进入极片内部，避免表面裸露的金属锂存在。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，分别记为第一镀锂装置与第二镀锂装置，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置的结构完全相同，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置通过传动装置连接。极片绕行于所述传动装置之间，极片传送出第一镀锂装置后进入第二镀锂装置。
本发明电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，两个镀锂装置可实现极片的双面镀锂，免去复杂的拆卸过程并提升镀锂的均匀性。
作为本发明一种优选的技术方案，所述传动装置包括转向滚轮，所述转向滚轮设置于第一镀锂装置与第二镀锂装置之间；
极片的一侧表面在第一镀锂装置中镀锂后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片另一侧表面朝向多孔电极进行镀锂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电化学补锂系统装置还包括烘干装置，所述烘干装置通过传动装置与第二镀锂装置连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出第二镀锂装置后进入烘干装置。
本发明所述电化学补锂系统装置用于对补锂后的极片进行烘干，方便极片的收集利用。
第二方面，本发明提供了一种第一方面所述电化学补锂系统装置的补锂方法，所述补锂方法包括：
在外电路的作用下，多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极表面，并在外电路的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成极片的预锂化。
本发明所述补锂方法有别于传统补锂思路，通过电化学的方法，能均匀预先成膜从而完成镀锂，制备的极片具有锂载量高度可控，均匀性强与SEI膜可调控的优点。
作为本发明一种优选的技术方案，所述补锂方法包括：
极片由传动装置传送至第一镀锂装置中的滚轮表面，在外电路的作用下，结构为半环形的多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源先失去电子变成锂离子进入电解液中，然后在外电路的作用下移动到极片表面，然后在极片表面得到电子变成金属态的锂，金属态的锂和极片反应完成预锂化，沉积有金属态锂的极片由传动装置传送出镀锂池后进入弛豫电解池，极片表面沉积的金属鋰将进一步和极片上的活性物质反应完全，极片在弛豫电解池中浸泡后由传动装置传送出弛豫电解池；极片在弛豫电解池中浸泡后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片进入第二镀锂装置，极片另一侧表面朝向结构为半环形的多孔电极进行镀锂；镀锂完成后极片由传动装置传送入烘干装置进行烘干，完成补锂。
第三方面，本发明提供了一种第一方面所述电化学补锂系统装置的应用，所述电化学补锂系统装置用于锂离子电池负极的预锂化。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明所述外电路与多孔电极的存在，使得锂离子得以均匀地传送到极片上，达到高效、均匀、可控的补锂的效果；所述镀锂池中的镀液成分可根据不同的工艺生产需要进行调控，形成结构和成分可控的SEI膜，以便满足不同体系的负极片的需求，从而优化电池组成与性能；
本发明所述电化学补锂系统装置的锂沉积效果均匀、稳定、过程高度可控并可预先形成致密稳定的SEI膜，大大提高了补锂效率和效果，为商业化补锂提供了一个全新的解决方案，具有较高的实用价值。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式中电化学补锂系统装置的结构示意图。
其中，1-第一镀锂装置；2-第二镀锂装置；3-镀锂池；4-外电路；5-锂源；6-多孔电极；7-滚轮；8-搅拌器；9-镀液；10-烘干装置；11-弛豫电解池；100-传动装置；101-第一辊子；102-第二辊子；103-第三辊子；104-第四辊子；105-第五辊子；106-转向滚轮；107-第六辊子；108-第七辊子；109-第八辊子；110-第九辊子；111-第十辊子。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种电化学补锂系统装置，所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置；
如图1所示，所述镀锂装置包括镀锂池3与外电路4，所述镀锂池3内设置有锂源5，所述锂源5与多孔电极6连接，所述多孔电极6的一侧表面相对设置有滚轮7，所述外电路4电性连接所述多孔电极6与滚轮7，极片的一侧表面与滚轮7表面贴合，极片的另一侧表面朝向多孔电极6。
锂源5的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极6表面，并在外电路4的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成待极片的预锂化。
本发明所述外电路4与多孔电极6的存在，使得锂离子得以均匀地传送到极片上，达到高效、均匀、可控的补锂的效果；所述镀锂池3中镀液9的成分可根据不同的工艺生产需要进行调控，形成结构和成分可控的SEI膜，以便满足不同体系的负极片的需求，从而优化电池组成与性能。
本发明所述电化学补锂系统装置的锂沉积效果均匀、稳定、过程高度可控并可预先形成致密稳定的SEI膜，大大提高了补锂效率和效果，为商业化补锂提供了一个全新的解决方案，具有较高的实用价值。
进一步地，所述多孔电极6的结构为半环形。
本发明所述多孔电极6的结构为半环形，半环形结构的多孔电极6与滚轮7的表面的圆弧形相匹配。
进一步地，多孔电极6相对滚轮7的一侧表面与滚轮7的外表面之间的径向距离处处相等。
本发明所述多孔电极6相对滚轮7的一侧表面与滚轮7的外表面之间的径向距离处处相等，多孔电极6与滚轮7之间可以形成规律的电场，使锂离子可以在电场作用下均匀聚集到碳/硅负极片表面，还原并嵌入负极内部实现预锂化，实现高效、均匀与可控的补锂效果。
进一步地，所述镀锂池3内从下往上依次设置有锂源5、多孔电极6与滚轮7，所述锂源5设置于镀锂池3的底部。
进一步地，所述锂源5与多孔电极6直接接触和/或电性连接。
进一步地，所述滚轮7为金属滚轮。
本发明所述滚轮7可导电，外电路4电性连接所述多孔电极6与滚轮7，能够使滚轮7与多孔电极6间形成电场。
进一步地，所述滚轮7两侧分别设置有搅拌器8。
本发明所述搅拌装置用于对电解液的搅拌，从而加速离子扩散，防止锂离子富集导致的锂沉积不均匀，提高镀锂效率。
进一步地，所述电化学补锂系统装置还包括传动装置100，若干所述镀锂装置通过传动装置100连接，极片绕行于所述传动装置100之间。
示例性地，所述传动装置100包括第一辊子101、第二辊子102、第三辊子103、第四辊子104、第五辊子105、第六辊子107、第七辊子108、第八辊子109、第九辊子110与第十辊子111。
进一步地，所述镀锂装置还包括弛豫电解池11，所述弛豫电解池11通过传动装置100与镀锂池3连接；极片绕行于所述传动装置100之间，极片由传动装置100传出镀锂池3后进入弛豫电解池11。
本发明中极片在镀锂池3中完成电化学嵌锂后，会进入弛豫电解池11中浸泡一段时间，使得极片表面可能存在的金属锂进一步沉积进入极片内部，避免表面裸露的金属锂存在。
进一步地，所述电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，分别记为第一镀锂装置1与第二镀锂装置2，所述第一镀锂装置1与第二镀锂装置2的结构完全相同，所述第一镀锂装置1与第二镀锂装置2通过传动装置100连接。极片绕行于所述传动装置100之间，极片传送出第一镀锂装置1后进入第二镀锂装置2。
本发明电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，两个镀锂装置可实现极片的双面镀锂，免去复杂的拆卸过程并提升镀锂的均匀性。
进一步地，所述传动装置100包括转向滚轮106，所述转向滚轮106设置于第一镀锂装置1与第二镀锂装置2之间；
极片的一侧表面在第一镀锂装置1中镀锂后绕过转向滚轮106，在转向滚轮106与传动装置100的配合下，极片翻转，极片另一侧表面朝向多孔电极6进行镀锂。
进一步地，所述电化学补锂系统装置还包括烘干装置10，所述烘干装置10通过传动装置100与第二镀锂装置2连接；极片绕行于所述传动装置100之间，极片由传动装置100传出第二镀锂装置2后进入烘干装置10。
本发明所述电化学补锂系统装置用于对补锂后的极片进行烘干，方便极片的收集利用。
本发明所述第一辊子101位于第一镀锂装置1中镀锂池3的左上方，极片绕过第一辊子101到达第一镀锂装置1的滚轮7表面；所述第二辊子102位于弛豫电解池11的左上方，极片绕过第二辊子102达到弛豫电解池11内；所述第三辊子103与第四辊子104位于弛豫电解池11的底部的同一水平面上；所述第五辊子105位于弛豫电解池11的右上方，第五辊子105与转向滚轮106位于同一水平面，极片绕过第五辊子105与转向滚轮106进入第二镀锂装置2；所述第六辊子107位于第二镀锂装置2中弛豫电解池的右上方，极片绕过第六辊子107进入第二镀锂装置2的弛豫电解池中；第七辊子108与第八辊子109位于第二镀锂装置2中弛豫电解池底部的同一水平面上；所述第九辊子110位于第二镀锂装置2中弛豫电解池的左上方，第十辊子111位于第二镀锂装置2的下方，第九辊子110与第十辊子111位于同一竖直平面上，极片绕过第九辊子110与第十辊子111进入烘干装置10。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种电化学补锂系统装置的补锂方法，所述补锂方法包括：
在外电路4的作用下，多孔电极6与滚轮7之间形成电场，锂源5的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极6表面，并在外电路6的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成极片的预锂化。
本发明所述补锂方法有别于传统补锂思路，通过电化学的方法，能均匀预先成膜从而完成镀锂，制备的极片具有锂载量高度可控，均匀性强与SEI膜可调控的优点。
进一步地，所述补锂方法包括：
极片由传动装置100传送至第一镀锂装置1中的滚轮7表面，在外电路4的作用下，结构为半环形的多孔电极6与滚轮7之间形成电场，锂源5先沉积到结构为半环形的多孔电极6表面，并在外电路4的作用下失去电子得到锂离子，锂离子在电场的作用下迁移至滚轮7上朝向结构为半环形的多孔电极6的极片一侧表面，沉积有锂的极片由传动装置100传送出镀锂池3后进入弛豫电解池11，极片在弛豫电解池11中浸泡后由传动装置100传送出弛豫电解池11
极片由传动装置100传送至第一镀锂装置1中的滚轮7表面，在外电路4的作用下，结构为半环形的多孔电极6与滚轮7之间形成电场，锂源5先失去电子变成锂离子进入电解液中，然后在外电路的作用下移动到极片表面，然后在极片表面得到电子变成金属态的锂，金属态的锂和极片反应完成预锂化，沉积有金属态锂的极片由传动装置100传送出镀锂池3后进入弛豫电解池11，极片表面沉积的金属鋰将进一步和极片上的活性物质反应完全，极片在弛豫电解池11中浸泡后由传动装置100传送出弛豫电解池11；极片在弛豫电解池11中浸泡后绕过转向滚轮106，在转向滚轮106与传动装置100的配合下，极片翻转，极片进入第二镀锂装置2，极片另一侧表面朝向结构为半环形的多孔电极6进行镀锂；镀锂完成后极片由传动装置100传送入烘干装置10进行烘干，完成补锂。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种第一方面所述电化学补锂系统装置的应用，所述电化学补锂系统装置用于锂离子电池负极的预锂化。
应用例
本发明电化学补锂系统在实际工作时，各项实验条件的参数如下：
1、电解液成分(商业锂离子电池电解液)；
成分 EC EMC DEC VC LiPF6
比例 30wt％ 40wt％ 15wt％ 1.5wt％ 13.5wt％
2、外电压为3V；
3、电解时间为t min，极片传送速度为v m/min，极片长度为1dm，极片宽度为d dm，则l＝θπR/180，存在t＝θπR/(180v)的关系，其中θ(°)为滚轮7的圆心与结构为半环形的多孔电极6两端构成的圆心角度数，R(dm)为滚轮7的半径长度。
4、根据电镀公式δ＝100KDtη/(60γ)(其中δ为膜厚μm，K为锂的电化学当量0.259g/(A·h)，D为电流密度A/dm2，t为电镀时间min，η为电流效率，γ为锂的密度0.534g/cm3)，代入时间t得到镀层厚度δ＝100KDθπRη/(10800vγ)＝0.235θRη·D/vμm。
镀锂总电量M＝γ·δ·d·l/N·F＝100Ddl2η/(60v)＝(θR)2dη/1181.8·D/vmAh。通过对电流和走带速率的控制，改变D值与v，影响镀膜的厚度，即沉积在极片上的Li+的含量。
由本发明所述电化学补锂系统装置进行补锂后的极片呈均匀的金黄状态，负极极片的补锂结果较为稳定，一致性较强。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置；
所述镀锂装置包括镀锂池与外电路，所述镀锂池内设置有锂源，所述锂源与多孔电极连接，所述多孔电极的一侧表面相对设置有滚轮，所述外电路电性连接所述多孔电极与滚轮，极片的一侧表面与滚轮表面贴合，极片的另一侧表面朝向多孔电极。
2.根据权利要求1所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述多孔电极的结构为半环形；
优选地，多孔电极相对滚轮的一侧表面与滚轮的外表面之间的径向距离处处相等；
优选地，所述镀锂池内从下往上依次设置有锂源、多孔电极与滚轮，所述锂源设置于镀锂池的底部；
优选地，所述锂源与多孔电极直接接触和/或电性连接；
优选地，所述滚轮为金属滚轮；
优选地，所述滚轮两侧分别设置有搅拌器。
3.根据权利要求1或2所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置还包括传动装置，若干所述镀锂装置通过传动装置连接，极片绕行于所述传动装置之间；
优选地，所述传动装置包括若干辊子。
4.根据权利要求3所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述镀锂装置还包括弛豫电解池，所述弛豫电解池通过传动装置与镀锂池连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出镀锂池后进入弛豫电解池。
5.根据权利要求3或4所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，分别记为第一镀锂装置与第二镀锂装置，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置的结构完全相同，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置通过传动装置连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片传送出第一镀锂装置后进入第二镀锂装置。
6.根据权利要求5所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述传动装置包括转向滚轮，所述转向滚轮设置于第一镀锂装置与第二镀锂装置之间；
极片的一侧表面在第一镀锂装置中镀锂后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片另一侧表面朝向多孔电极进行镀锂。
7.根据权利要求5或6所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置还包括烘干装置，所述烘干装置通过传动装置与第二镀锂装置连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出第二镀锂装置后进入烘干装置。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述电化学补锂系统装置的补锂方法，其特征在于，所述补锂方法包括：
在外电路的作用下，多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极表面，并在外电路的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成极片的预锂化。
9.根据权利要求8所述的补锂方法，其特征在于，所述补锂方法包括：
极片由传动装置传送至第一镀锂装置中的滚轮表面，在外电路的作用下，结构为半环形的多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源先失去电子变成锂离子进入电解液中，然后在外电路的作用下移动到极片表面，然后在极片表面得到电子变成金属态的锂，金属态的锂和极片反应完成预锂化，沉积有金属态锂的极片由传动装置传送出镀锂池后进入弛豫电解池，极片表面沉积的金属鋰将进一步和极片上的活性物质反应完全，极片在弛豫电解池中浸泡后由传动装置传送出弛豫电解池；极片在弛豫电解池中浸泡后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片进入第二镀锂装置，极片另一侧表面朝向结构为半环形的多孔电极进行镀锂；镀锂完成后极片由传动装置传送入烘干装置进行烘干，完成补锂。
10.一种权利要求1-7任一项所述电化学补锂系统装置的应用，其特征在于，所述电化学补锂系统装置用于锂离子电池负极的预锂化。
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