[发明专利]极片条形间隔预锂化装置

说明书

本发明公开了一种极片条形间隔预锂化装置，包括：条形间隔辊压装置，所述条形间隔辊压装置包含上滚压辊和下滚压辊，至少一个滚压辊的工作区域具有条形间隔；位于条形间隔辊压装置上游的锂膜放卷组件和极片放卷组件，锂膜放卷组件包含上侧锂膜放卷组件和下侧锂膜放卷组件，极片放卷组件用于待预锂化极片的放卷；位于条形间隔辊压装置下游的锂膜收卷组件和极片收卷组件，锂膜收卷组件包含上侧锂膜收卷组件和下侧锂膜收卷组件，用于条形间隔预锂化后剩余的条形锂膜的收卷，极片收卷组件用于条形间隔预锂化后极片的收卷。本发明可以实现一次性对极片双面进行条形间隔覆锂，也可以单面条形间隔覆锂，且可以实现对预锂化工序精准控制补锂量。

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及锂电池技术领域，具体涉及一种极片条形间隔预锂化装置。

背景技术

锂离子电池由于比能量高、体积小和循环寿命长的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。随着电子设备、电动车等大功率、高能量设备的不断发展，对锂离子电池能量密度需求越来越高。

目前已证实通过在极片上进行覆锂可以有效提高锂离子电池的能量密度。电池需补锂量一般在1-2微米，但实际生产中无法生产如此薄的金属锂箔。据悉，目前生产的最薄锂箔在4-5微米左右，而且是具有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜作为载体的锂膜。因此，直接应用于电池中进行补锂时存在金属锂过量的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种极片条形间隔预锂化装置，通过该装置可以将4-5微米厚度的锂膜条形间隔的转移到电池极片上，从而在极片上形成厚度为4-5微米的具有条状间隔的多个锂条，这些锂条的载锂量相当于2微米左右的金属锂箔的载锂量，即相对厚度为2微米。另外，通过多次的试验我们发现由于锂膜为卷状，导致部分金属锂粘附到支撑膜的背面，如果直接使用进行预锂化时，残留在支撑膜背面的锂渣会粘附到滚压辊上导致极片的损坏，因此本发明中还巧妙的设置了锂膜清洁组件，使锂膜进入辊压装置之前先清除背面的锂渣。本发明通过特殊设计的条形间隔辊压装置、锂膜清洁组件以及锂膜剥离组件可以批量化、连续、卷对卷的实现一次性对极片双面进行条形间隔覆锂，也可以单面条形间隔覆锂，对于锂电行业预锂化工序精准控制补锂量起决定性作用。

本发明的目的是提供一种极片条形间隔预锂化装置，通过将锂膜条形间隔的转移到待预锂化的极片上从而达到精确控制预锂化工序补锂量的目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现。

本发明提供了一种用于卷对卷制造预锂化极片的极片条形间隔预锂化装置，包括：

条形间隔辊压装置，所述条形间隔辊压装置包含成对的上滚压辊和下滚压辊，上滚压辊和下滚压辊中至少一个的工作区域具有条形间隔且至少一个的轴承座固定安装，上滚压辊和下滚压辊之间具有可以调整的间隙；

位于条形间隔辊压装置上游的放卷组件，所述放卷组件包括：锂膜放卷组件，所述锂膜放卷组件包含上侧锂膜放卷组件和下侧锂膜放卷组件，上侧锂膜放卷组件和下侧锂膜放卷组件各自还包含锂膜清洁组件，所述锂膜清洁组件用于锂膜的支撑膜侧锂渣的清洁，防止锂渣进入条形间隔辊压装置堆积在滚压辊上导致极片损坏；和极片放卷组件，用于待预锂化极片的放卷；

位于条形间隔辊压装置下游的收卷组件，所述收卷组件包括：锂膜收卷组件，所述锂膜收卷组件包含上侧锂膜收卷组件和下侧锂膜收卷组件，上侧锂膜收卷组件和下侧锂膜收卷组件各自还包含锂膜剥离组件，所述锂膜剥离组件用于将锂膜支撑膜从条形间隔预锂化后的极片上剥离；和极片收卷组件，用于条形间隔预锂化后极片的收卷。

可选的，所述至少有一个滚压辊的工作区域具有的条形间隔为均匀分布的、具有明确分界线的凹凸状间隔，凹部和凸部的宽度的尺寸为0.5mm-10mm，优选1-8mm，凹部和凸部的宽度优选相等。

可选的，具有条形间隔滚压辊的凹部截面形状为矩形、半圆形或具有弧形底的槽型。

可选的，具有条形间隔滚压辊的凸部的高度范围为1-10mm，优选3-5mm。