[发明专利]复合金属带连续生产设备

说明书

本发明公开了一种复合金属带连续生产设备，包括：放卷机构：用于连续放卷基材；挤压成型装置：用于在基材的至少一侧侧面上挤压成型金属层并得到复合金属带；收卷机构：用于收卷制备得到的复合金属带；挤压成型装置包括挤压辊组，挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根挤压辊的进料侧设有用于加入熔融金属材料的送料装置；挤压辊组的进料侧设有用于使熔融金属材料保持熔融状态的高温区，挤压辊组的出料侧设有使复合金属带降温定型的冷却区；放卷机构和收卷机构之间设有用于使基材从两根挤压辊之间穿过的导向机构。不仅能够满足复合金属带的规模化连续生产要求，而且金属层的厚度可以更薄，复合金属带的质量也更加稳定。

技术领域

本发明涉及一种复合金属带生产设备，具体的为一种复合金属带连续生产设备。

背景技术

金属具有高的容量(理论3860mAh/g)，低的密度(0.59g/cm3)，低的电化学势(-3.04Vvs.标准氢电极)，因此以金属作为负极的金属二次电池与石墨负极的锂离子电池相比具有电压高能量密度高的优异性能。

现有的复合金属带一般采用金属带和基材辊压成型的加工方式。金属带一般采用挤压成型工艺，如公开号为CN204564801U的中国专利公开的一种金属带生产装置，以及公开号为CN101497088B的中国专利公开的一种金属带加工方法，均采用挤压成型的方式生产金属带。现有的挤压成型工艺生产得到的复合金属带存在厚度较厚的缺点。当较厚的金属带应用于金属电池中，负极容量远远过量于正极容量，这样就造成了负极金属的浪费，同时也增加了电池的体积和重量，降低了电池的体积和质量能量密度，不利于金属电池极限能量密度的提升。

公开号为CN206992217U的中国专利公开了一种复合金属带的生产装置，该复合金属带的生产装置设有机架，在所述机架上安装有上、下两个轧辊，在所述轧辊的上游设有集流体放卷装置、锂带放卷装置和保护膜放卷装置，在所述保护膜放卷装置的下游设有放卷导辊，在所述轧辊的下游设有复合金属带收卷装置和与所述保护膜放卷装置对应的保护膜收卷装置，在所述保护膜收卷装置的上游设有收卷导辊。该复合金属带的生产装置采用辊压成型的方式将集流体与金属带复合在一起，由于金属带本身厚度较厚，加之金属带与集流体之间仅仅依靠简单的辊压结合在一起，存在结合力不足的问题。

当然，现有技术中也存在一些采用非辊压成型的方式加工复合金属带的技术方案。如公开号为CN109360934A的中国专利公开了一种超薄复合金属带的制备方法，在高纯氩气氛围下，将锂锭加热至熔融状态后，将粗化处理的导电基材浸入到液态锂中挂浆并缓慢拉出，通过对轧辊调节挂浆厚度，经风冷后收卷，得到总厚度为10～50μm的双面覆锂的超薄复合金属带。该超薄复合金属带的制备方法采用将基材浸入到熔融态金属中挂桨的方式生产复合金属带，然而，由于熔融态金属粘稠度较高，在基材上挂桨的厚度存在较大的差异，且在基材某些区域可能存在并未挂桨的情况，由于重力作用，基材上下两侧面挂桨的情况也存在较大差异，基材下侧面难以稳定地挂桨，导致采用该超薄复合金属带的制备方法制备得到的复合金属带的质量不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合金属带连续生产设备，不仅能够满足复合金属带的规模化连续生产要求，而且金属层的厚度可以更薄，复合金属带的质量也更加稳定。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合金属带连续生产设备，包括：

放卷机构：用于连续放卷基材；

挤压成型装置：用于在基材的至少一侧侧面上挤压成型金属层并得到复合金属带；

收卷机构：用于收卷制备得到的复合金属带；

所述挤压成型装置包括挤压辊组，所述挤压辊组包括轴线相互平行的两根挤压辊；两根所述挤压辊的进料侧设有用于加入熔融金属材料的送料装置；