CN207398283U - 一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,预锂化加工机构的第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接,放卷机构和收卷机构分别位于所述加工通道两侧。通过上述优化设计的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,通过锂金属层与负极极片之间的电压差,使得锂离子通过隔膜传导到负极极片上,对负极极片进行预锂化处理,实现对负极极片表面连续预锂化,提高安全性,并且提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池生产制造技术领域,尤其涉及一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置。
背景技术
锂离子电池在首次充电过程中,负极表面与电解液会发生反应,生成固体电解质膜(SEI)。虽然SEI膜的生成可以阻止负极与电解液进一步发生反应,对锂离子电池的循环稳定性有益。但用于生成SEI膜的锂离子来自于正极材料,且发生的反应是不可逆的,因而造成电池的首次库伦效率(ICE)降低,降低了电池的容量。
目前,为了解决锂离子电池负极材料首次库伦效率低的问题,人们发展了化学还原法、人造SEI膜法和电化学预锂化法,其中电化学预锂化法是一种最直接的解决锂离子电池负极材料ICE低的方法。
在申请号CN105845894A的专利中,公开了一种湿法预锂化的装置,通过在电解槽注入电解液,将锂片,隔膜,负极依次浸入电解液中,用0.05~2C的电流对负极极片进行充电使得负极预锂化。
在申请号CN104201320A的专利中,公开了一种预锂化的装置,用隔膜将电解池分隔为阴极腔和阳极腔,阴极腔中注入有机电解液,阳极腔中注入锂盐的水溶液或者有机溶液;将负极置于阴极腔中,通过外电路充放电设备控制电位及电流密度,使锂离子从阳极通过隔膜迁移到阴极,在材料表面形成膜,或为电极材料预锂化。
以上两种装置尽管可以完成负极预锂化的目的,但预锂化过程无法与目前普遍采用的卷绕式电池生产工艺相兼容。
在申请号CN105190958A的专利中,先将铜箔的两个侧面辊压有金属锂,然后将负极和铜箔一起辊压而形成的辊浸入电解液中将负极的表面锂化。尽管该工艺与卷绕式电池生产工艺相兼容,但由于负极直接与锂接触,锂化电流过大,容易破坏负极材料的结构。
针对以上情况,本实用新型提供一种能够对负极进行预锂化且与卷绕式电池生产工艺相兼容的负极预锂化装置。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本实用新型提出一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置。
本实用新型提出的一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,包括:放卷机构、收卷机构、预锂化加工机构;
预锂化加工机构包括第一压紧模块、第二压紧模块,第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接;
放卷机构和收卷机构分别位于所述加工通道两侧,放卷机构用于向所述加工通道送料,收卷机构用于从所述加工通道收料。
优选地,第一压紧模块和第二压紧模块通过第一导线电连接,第一导线上串联有电压表。
优选地,第一压紧模块和第二压紧模块通过第二导线电连接,第二导线上串联有可调电阻。
优选地,第二导线上还设有开关。
优选地,包括第一预锂化加工机构和第二预锂化加工机构,第一预锂化加工机构包括第一上压紧模块和第一下压紧模块,第一上压紧模块底部设有第一锂金属层,第一锂金属层表面覆盖有第一隔膜,第二预锂化加工机构包括第二上压紧模块和第二下压紧模块,第二下压紧模块顶部设有第二锂金属层,第二锂金属层表面覆盖有第二隔膜。
优选地,第一上压紧模块和第一下压紧模块之间形成第一加工通道,第二上压紧模块和第二下压紧模块之间形成第二加工通道,所述第一加工通道与所述第二加工通道位于同一直线上。
优选地,放卷机构与预锂化加工机构之间设有第一导向轮,预锂化加工机构与收卷机构之间设有第二导向轮,第一导向轮和第二导向轮平行设置且二者垂直于所述加工通道延伸方向设置。
本实用新型中,所提出的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,预锂化加工机构的第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接,放卷机构和收卷机构分别位于所述加工通道两侧。通过上述优化设计的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,通过锂金属层与负极极片之间的电压差,使得锂离子通过隔膜传导到负极极片上,对负极极片进行预锂化处理,实现对负极极片表面连续预锂化,提高安全性,并且提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,图1为本实用新型提出的一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置的结构示意图。
参照图1,本实用新型提出的一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,包括:放卷机构1、收卷机构2、预锂化加工机构;
预锂化加工机构包括第一压紧模块、第二压紧模块,第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接;
放卷机构1和收卷机构2分别位于所述加工通道两侧。
本实施例的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置的具体工作过程中,在对负极极片进行预锂化处理时,预先采用电解液对负极极片进行充分浸润,放卷机构1向所述加工通道送料,经浸润的负极极片进入加工通道,在加工通道内调节两个压紧模块之间的距离,使得极片刚好通过,在负极极片和压紧模块上的锂金属层之间产生的电压差的作用下,锂离子从锂金属层穿过隔膜进入负极极片内,对负极极片进行预锂化,最后收卷机构2用于从所述加工通道收料;在预锂化过程中,锂离子穿过隔膜传导,而不是直接与负极极片接触,从而可以避免锂金属在负极表面镀层,提高了安全性。
在本实施例中,所提出的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,预锂化加工机构的第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接,放卷机构和收卷机构分别位于所述加工通道两侧。通过上述优化设计的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,通过锂金属层与负极极片之间的电压差,使得锂离子通过隔膜传导到负极极片上,对负极极片进行预锂化处理,实现对负极极片表面连续预锂化,提高安全性,并且提高生产效率。
在具体实施方式中,第一压紧模块和第二压紧模块通过第一导线电连接,第一导线上串联有电压表,在其他具体实施方式中,第一压紧模块和第二压紧模块通过第二导线电连接,第二导线上串联有可调电阻,进一步地,第二导线上还设有开关;能够准确控制预锂化反应的程度并监测锂金属箔与负极极片之间的电压,保证预锂化加工可控。
为了便于对负极极片上下表面均进行预锂化,所述装置包括第一预锂化加工机构和第二预锂化加工机构,第一预锂化加工机构包括第一上压紧模块31和第一下压紧模块32,第一上压紧模块31底部设有第一锂金属层33,第一锂金属层33表面覆盖有第一隔膜34,第二预锂化加工机构包括第二上压紧模块42和第二下压紧模块41,第二下压紧模块41顶部设有第二锂金属层43,第二锂金属层43表面覆盖有第二隔膜44。
在进一步具体实施方式中,第一上压紧模块31和第一下压紧模块32之间形成第一加工通道,第二上压紧模块42和第二下压紧模块41之间形成第二加工通道,所述第一加工通道与所述第二加工通道位于同一直线上,保证负极极片加工可靠性。
为了保证负极极片带预锂化加工效果,放卷机构1与预锂化加工机构之间设有第一导向轮5,预锂化加工机构与收卷机构2之间设有第二导向轮6,第一导向轮5和第二导向轮6平行设置且二者垂直于所述加工通道延伸方向设置。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,包括:放卷机构(1)、收卷机构(2)、预锂化加工机构;
预锂化加工机构包括第一压紧模块、第二压紧模块,第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接;
放卷机构(1)和收卷机构(2)分别位于所述加工通道两侧,放卷机构(1)用于向所述加工通道送料,收卷机构(2)用于从所述加工通道收料。
2.根据权利要求1所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,第一压紧模块和第二压紧模块通过第一导线电连接,第一导线上串联有电压表。
3.根据权利要求1所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,第一压紧模块和第二压紧模块通过第二导线电连接,第二导线上串联有可调电阻。
4.根据权利要求3所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,第二导线上还设有开关。
5.根据权利要求1所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,包括第一预锂化加工机构和第二预锂化加工机构,第一预锂化加工机构包括第一上压紧模块(31)和第一下压紧模块(32),第一上压紧模块(31)底部设有第一锂金属层(33),第一锂金属层(33)表面覆盖有第一隔膜(34),第二预锂化加工机构包括第二上压紧模块(42)和第二下压紧模块(41),第二下压紧模块(41)顶部设有第二锂金属层(43),第二锂金属层(43)表面覆盖有第二隔膜(44)。
6.根据权利要求5所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,第一上压紧模块(31)和第一下压紧模块(32)之间形成第一加工通道,第二上压紧模块(42)和第二下压紧模块(41)之间形成第二加工通道,所述第一加工通道与所述第二加工通道位于同一直线上。
7.根据权利要求1所述的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,其特征在于,放卷机构(1)与预锂化加工机构之间设有第一导向轮(5),预锂化加工机构与收卷机构(2)之间设有第二导向轮(6),第一导向轮(5)和第二导向轮(6)平行设置且二者垂直于所述加工通道延伸方向设置。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109742325A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-10 | 曙鹏科技(深圳)有限公司 | 锂离子电池负极片分步预锂化的方法 |
CN110212152A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池极片卷对卷预锂化方法及装置 |
CN110459731A (zh) * | 2019-08-17 | 2019-11-15 | 珠海冠宇电池有限公司 | 一种锂离子电池负极极片补锂装置及补锂方法 |
CN111162246A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 中国科学院化学研究所 | 一种连续化可控有效的预锂化系统和补锂方法 |
CN113036069A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种提升锂电池容量和稳定性的方法、涂覆装置和用途 |
CN113678278A (zh) * | 2019-05-10 | 2021-11-19 | 株式会社Lg新能源 | 制备负极的方法 |
CN113782847A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-10 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种补锂方法及其应用 |
CN113812018A (zh) * | 2018-12-04 | 2021-12-17 | 株式会社Lg新能源 | 用于制造锂二次电池用的负极的方法 |
CN114974939A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 中国科学院电工研究所 | 一种负极片预锂化系统 |
US12068470B2 (en) | 2019-01-25 | 2024-08-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method of producing negative electrode for secondary battery |
CN113678278B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-09-03 | 株式会社Lg新能源 | 制备负极的方法 |
-
2017
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111162246A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-05-15 | 中国科学院化学研究所 | 一种连续化可控有效的预锂化系统和补锂方法 |
CN111162246B (zh) * | 2018-11-08 | 2021-01-26 | 中国科学院化学研究所 | 一种连续化可控的预锂化系统和补锂方法 |
CN113812018A (zh) * | 2018-12-04 | 2021-12-17 | 株式会社Lg新能源 | 用于制造锂二次电池用的负极的方法 |
US12057572B2 (en) | 2018-12-04 | 2024-08-06 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for manufacturing negative electrode for lithium secondary battery |
CN109742325A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-10 | 曙鹏科技(深圳)有限公司 | 锂离子电池负极片分步预锂化的方法 |
US12068470B2 (en) | 2019-01-25 | 2024-08-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method of producing negative electrode for secondary battery |
EP3940821A4 (en) * | 2019-05-10 | 2022-05-18 | LG Energy Solution, Ltd. | ANODE MANUFACTURING PROCESS |
CN113678278A (zh) * | 2019-05-10 | 2021-11-19 | 株式会社Lg新能源 | 制备负极的方法 |
US12009502B2 (en) | 2019-05-10 | 2024-06-11 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method of producing negative electrode |
CN113678278B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-09-03 | 株式会社Lg新能源 | 制备负极的方法 |
CN110212152A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池极片卷对卷预锂化方法及装置 |
CN110459731A (zh) * | 2019-08-17 | 2019-11-15 | 珠海冠宇电池有限公司 | 一种锂离子电池负极极片补锂装置及补锂方法 |
CN113036069B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-07-12 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种提升锂电池容量和稳定性的方法、涂覆装置和用途 |
CN113036069A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种提升锂电池容量和稳定性的方法、涂覆装置和用途 |
CN113782847A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-10 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种补锂方法及其应用 |
CN113782847B (zh) * | 2021-08-23 | 2024-05-07 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种补锂方法及其应用 |
CN114974939A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 中国科学院电工研究所 | 一种负极片预锂化系统 |
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GR01 | Patent grant | ||
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