[发明专利]极片锂粉辊压装置及方法

说明书

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及极片锂粉辊压装置，包括放卷机构、收卷机构、压辊机构以及包角辊，压辊机构设置于放卷机构和收卷机构之间，包角辊设置于放卷机构和收卷机构之间，压辊机构包括上压辊以及与上压辊配合的下压辊，放卷机构包括放卷辊，包角辊的上边沿高于放卷辊上边沿与上压辊下边沿的公切线。包角辊能够将极片托起，增大极片对上压辊的包角，即增大极片与上压辊的接触面积，以给极片一个预压力，从而可以使用辊径较小的上压辊和下压辊的同时，也能保证辊压的效果，使得装置更加紧凑，而且极片与上压辊之间的接触面增大后，极片不易褶皱和卷曲，因此提高压辊机构辊压速度，从而提高产能。本发明还提供极片锂粉辊压的方法。

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及极片锂粉辊压装置及方法。

背景技术

锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。但随着便携式电子设备微型化、长待机的不断发展，以及电动自行车、电动汽车等大功率、高能量设备的启用，都对作为储能电源的锂离子电池的能量密度的提出了越来越高的要求。

对于负极片来说，在电池的首次充电过程中都会由于固体电解质膜（SEI膜）的形成而消耗部分锂，由此而造成正极材料锂的损失，从而降低了电池的容量，造成首次效率的降低。这在以合金材料（如硅合金和锡合金等）为活性物质的负极片中表现得尤为明显。

为了减少由于电池在首次充放电过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，申请号为201210237241.9、201220331908.7、201210237240.4的三个中国专利申请文件提到了一种向锂电池负极片内添加金属锂粉的方法和装置。即，将锂粉均匀的洒在锂电池负极片上，通过辊压将锂粉压实贴覆到负极片表面，以提高电池首次充电的效率。利用辊压的方法将锂粉压实贴覆到锂电池负极片上时，使用的压辊辊径不同，其辊压效果也不一样，小辊径的压辊能够辊压得更加精细，但是由于其与极片的接触面积小，因此辊压时线速度不能过快，否则容易造成极片褶皱，但是线速度过慢则会影响产能。为了提高压辊与极片的接触面积，将压辊的辊径做大，形成大包角结构，但大辊径的压辊会使得整个装置变得庞大，增加了设备成本，使设备变得不够紧凑。另外，由于金属锂粉较软，直接辊压会造成锂粉粘辊，所以，上述的三个中国专利申请文件均使用保护膜隔离辊压，且保护膜为一次性，还需为保护膜增加收放卷机构。虽然解决辊压粘辊的问题，但同时增加了成本，为企业带来负担。

有鉴于此，确有必要提供一种能够保证辊压质量和产能的极片锂粉辊压装置及方法。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供极片锂粉辊压装置，使得能够通过辊压有效地将锂粉压实贴覆到极片上。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

极片锂粉辊压装置，包括放卷机构、收卷机构、压辊机构以及包角辊，所述压辊机构设置于所述放卷机构和收卷机构之间，所述包角辊设置于所述放卷机构和所述收卷机构之间，所述压辊机构包括上压辊以及与所述上压辊配合的下压辊，所述上压辊与所述下压辊之间存在间隙，所述放卷机构包括放卷辊，所述包角辊的上边沿高于所述放卷辊上边沿与上压辊下边沿的公切线。所述包角辊能够将极片托起，增大极片对所述上压辊的包角，即增大了极片与上压辊的接触面积，以给极片一个预压力，从而可以使用辊径较小的上压辊和下压辊，保证辊压效果的同时，使得装置更加紧凑，而且极片与上压辊之间的接触面增大后，极片不易褶皱和卷曲，因此可以提高所述压辊机构的辊压速度，从而提高产能。

作为本发明所述的极片锂粉辊压装置的一种改进，所述上压辊和下压辊的辊径为10～30mm。

作为本发明所述的极片锂粉辊压装置的一种改进，还包括第一导辊，所述第一导辊设置于所述收卷机构与所述包角辊之间。

作为本发明所述的极片锂粉辊压装置的一种改进，还包括第二导辊，所述第二导辊设置于所述压辊机构与所述收卷机构之间。