[实用新型]一种碱金属复合负极的制作设备

说明书

本申请公开了一种碱金属复合负极的制作设备，包括放卷部件和收卷部件，二者之间设置有至少两组压辊对，每组所述压辊对包括上压辊和下压辊，从所述放卷部件指向所述收卷部件的方向上的上压辊与下压辊的间距递减，每个所述下压辊连接有刮刀部件，每一组所述压辊对均连接至各自的速度控制部件，所述速度控制部件用于控制从所述放卷部件指向所述收卷部件的方向上的压辊对的运行速度递增。上述碱金属复合负极的制作设备，能够保证负极材料整体平整，消除不规则翘曲，提高碱金属复合负极的制作效率，并提高良品率。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种碱金属复合负极的制作设备。

背景技术

目前，各类碳材料已被广泛应用于各类锂电池的负极材料，其有着嵌锂电位低、导电性好、循环稳定、库伦效率高和成本低廉等优点，但其理论比容量较低，为372mAh/g，限制了锂电池能量密度的进一步提高。碱金属还原电位低，理论比容量高，是作为锂电池高比容量负极的理想材料。以锂为例，锂是最轻的金属元素，其还原电位最低(-3.040V)，理论比容量最高(1860mAh/g)，是锂电池负极的“终极材料”。然而，作为负极的碱金属在充电过程中，有着其特有问题，以锂为例，电池循环过程中，锂离子沉积不均匀造成锂枝晶生长，导致电极表面出现缺陷而增大极化，同时破坏了表面固体电解质界面(SEI)，造成了电解液的消耗，枝晶脱除后形成“死锂”，缩短了电池循环寿命，更为严重的是，枝晶一旦刺穿隔膜，就可能造成电池内部短路而导致电池热失控，造成安全事故。

目前对于碱金属负极改性的方法主要包括：表面涂层、原位形成稳定的SEI膜、改变电解液配方以及改性集流体或隔膜等等，通过这些方法能够抑制枝晶的生长，提高电池的库伦效率，但是这些方法也有各自的缺点。近期研究表明，通过构建碱金属复合负极可减小负极电流密度，提供额外的碱金属沉积位点，有效提高碱金属作为负极的性能。如申请号为201711377711.0的专利公开了一种复合金属锂负极结构及其制备方法，使用冷压复合的方法将集流体与金属锂片相复合，但不适用于连续生产。如用辊压方法生产碱金属复合负极，易实现连续化生产，但是使用现有的锂离子电池极片辊压设备并不适用，目前的辊压设备大多为单一辊系，进行极片的压实，材料厚度变化较小，但碱金属质地较柔软，在辊压过程中厚度变化大，导致延展量大，内应力不均匀，因此容易出现翘曲、褶皱等不规则形变和碱金属与工作辊粘连等问题，这就降低了产品的良品率和生产效率。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种碱金属复合负极的制作设备，能够保证负极材料整体平整，消除不规则翘曲，提高碱金属复合负极的制作效率，并提高良品率。

本实用新型提供的一种碱金属复合负极的制作设备，包括放卷部件和收卷部件，二者之间设置有至少两组压辊对，每组所述压辊对包括上压辊和下压辊，从所述放卷部件指向所述收卷部件的方向上的上压辊与下压辊的间距递减，每个所述下压辊连接有刮刀部件，每一组所述压辊对均连接至各自的速度控制部件，所述速度控制部件用于控制从所述放卷部件指向所述收卷部件的方向上的压辊对的运行速度递增。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述速度控制部件为伺服电机。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述压辊对的数量为3个至8个。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，每个所述上压辊的上方还设置有润滑剂涂布部件，且在最右侧的压辊对与所述收卷部件之间设置有干燥部件。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述上压辊为加热辊。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述放卷部件的远离所述收卷部件的一侧还设置有箔材打孔部件。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述润滑剂涂布部件为NMP涂布部件。

优选的，在上述碱金属复合负极的制作设备中，所述干燥部件为强制冷却风扇。