[发明专利]一种用于基材表面的等温模头装置及应用方法

说明书

本发明公开一种用于基材表面的等温模头装置及应用方法，该装置包括上模头，下模头，由上模头和下模头构成模头主体，上模头与下模头之间形成可容纳浆料通过的浆料通道，位于模头主体内并用于加热浆料的加热层，用于将浆料输送至模头主体的进料装置，用于将浆料从模头主体输送至放卷装置中的基材的出料装置，用于向模头主体提供真空环境的气氛处理装置。本发明的应用方法采用上述的等温模头装置进行等温补锂。本发明通过对模头加热处理，可以保证模头高温恒温，浆料处于真空状态，锂溶液不易被氧化，利用挤压涂布工艺，可以精确控制熔融状态的锂溶液及其复合材料的涂覆厚度和涂覆形状。

【技术领域】

本发明涉及锂电池生产技术领域，具体的，涉及一种用于基材表面的等温模头装置及应用方法。

【背景技术】

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、低的自放电率、环保无污染等优点，是目前应用和研究最广泛的二次电池之一，已在消费型便携式电子设备、航空航天、电动汽车、储能系统等领域取得应用。在提高锂电池能量密度方面，补锂工艺作为其中一个关键技术。

市面上现有的补锂技术，在常温下锂溶液易凝固，颗粒不均匀，极片预锂效果不佳；补锂极片需转移，易被氧化，不能实现连续化生产；不能精确控制涂锂厚度及尺寸。

【发明内容】

本发明的主要目的是提供一种可以提高补锂效果的用于基材表面的等温模头装置。

本发明的另一目的是提供一种可以提高补锂效果的用于基材表面的等温模头装置的应用方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种用于基材表面的等温模头装置包括上模头；下模头，由所述上模头和所述下模头构成模头主体，所述上模头与所述下模头之间形成可容纳浆料通过的浆料通道；位于所述模头主体内并用于加热浆料的加热层；用于将浆料输送至所述模头主体的进料装置；用于将浆料从所述模头主体输送至放卷装置中的基材的出料装置；用于向所述模头主体提供真空环境的气氛处理装置。

进一步的方案是，所述浆料通道内设置有一个或多个垫片组。

更进一步的方案是，所述上模头、所述下模头均包括自上而下依次设置的保温层、所述加热层以及导热层。

更进一步的方案是，所述加热层内设有加热管道，所述加热管道内设有一根平铺设置于所述加热层的加热管，或者所述加热管道内设有两根或两根以上的并列设置于所述加热层的加热管。

更进一步的方案是，所述进料装置包括进料管路和进料阀门，并由所述进料阀门控制所述进料管路的开启/关闭。

更进一步的方案是，在所述垫片组上方靠近于所述出料装置的一端设置有温度传感器，在所述垫片组上方靠近于所述出料装置的另一端设置有位移传感器。

更进一步的方案是，所述气氛处理装置与惰性气体循环装置相连通，所述模头主体和所述放卷装置前端位于所述气氛处理装置的真空处理腔体内，所述气氛处理装置的进气口、出气口位于所述放卷装置前端上方。

更进一步的方案是，所述保温层由石棉材料制成，所述导热层为铜板材料制成，所述模头主体外镀有一层不锈钢。

由此可见，本发明提供的等温模头装置采用加热层加热模头，可以保证模头高温恒温；利用挤压涂布工艺，将熔融状态的锂溶液及其复合材料涂覆在基材上，并经过气氛处理，即可得到预锂极片。

所以，本发明通过对模头高温恒温处理，在模头内部形成浆料的稳定流动场，不产生静止区域或沉降等问题，锂溶液不易凝固，可确保模头狭缝出口浆料喷出速度稳定、均匀，涂覆效果较好、精度高，涂布均匀；浆料处于真空状态，锂溶液不易被氧化；通过挤压涂布方式，可以精确控制熔融状态的锂溶液及其复合材料的涂覆厚度以及涂覆形状，适合大宽度预锂。

此外，经过本发明得到的预锂极片，可直接经过叠片、封装，实现连续化生产，适合量产。