[发明专利]一种锂金属极片超声波啮合成型设备及其制备方法

说明书

本发明的一种锂金属极片超声波啮合成型设备，包括锂金属片啮合转盘机构，锂金属片啮合转盘机构的一侧设置有超声波机构，超声波机构的上面设置有裁切机构；锂金属片啮合转盘机构包括位于转盘底座一侧的分割器电机，转盘底座的另一侧设置有顶压气缸或顶压电机；转盘底座的上面设置有分割器，分割器电机与分割器连接有分割器皮带轮组件；分割器的上面设置有转盘，转盘顶面边缘的上面设置有多个锂片吸盘。采用本发明的锂金属极片超声波啮合成型设备及其制备方法制成的负极片，锂金属片与极耳难以分离脱落，其具有粘接啮合牢固、粘接压合效果好和粘接啮合效率高的优点，此外，采用其制作出来的负极片表面没有发生破损，锂金属片没有发生变形。

技术领域

本发明涉及一种锂金属极片超声波啮合成型设备及其制备方法。

背景技术

锂金属电池的负极成型工艺一般是通过将锂金属片与铜极耳先压紧后采用打点压合或辊滚啮压的方式来成型的，此种方式的负极成型工艺具有以下的不足：产品外观极易发生破损，锂片的变形大，压合后的锂金属片与极耳容易发生分离脱落，使压合后的锂金属片与极耳的剥离强度难以达到电池极片的生产要求，对锂金属表面预处理的铜带更因难以粘接压合而无法制片成型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂金属极片超声波啮合成型设备及其制备方法，采用其制作出来的负极片，锂金属片与极耳难以分离脱落，其具有粘接啮合牢固、粘接压合效果好和粘接啮合效率高的优点，此外，采用其制作出来的负极片表面没有发生破损，锂金属片没有发生变形，其有效地解决了传统采用打点压合或辊滚啮压的方式来对锂金属片与极耳进行成型容易造成产品外观发生破损、锂片的变形大、锂金属片与极耳容易发生分离脱落及锂金属片表面与极耳难以粘接压合而无法顺利成型制片的问题。本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种锂金属极片超声波啮合成型设备方法：该锂金属极片超声波啮合成型制备方法为：首先，将锂金属片放在锂片吸盘的上面，然后，将极耳放在极耳吸盘的上面，此时，极耳与锂金属片有部分重叠，而极耳与锂金属片之重叠部分为极耳与锂金属片所需粘接或所需啮合之部位；超声波刀头在压力气缸的驱动下能压紧极耳与锂金属片之重叠部分，接着，超声波刀头在超声波发生器的高频振动的作用力下能使锂金属片与极耳之接触面的分子材料混合，进而使锂金属片与极耳重叠部分啮合形成负极片。

该锂金属极片超声波啮合成型制备方法特别适合对厚度为0.01mm-0.2mm的锂金属片与厚度为0.006mm-0.016mm的铜极耳进行啮合成负极片，或其适合对厚度为0.01mm-0.2mm的锂金属片与厚度为0.006mm-0.012mm的镍极耳进行啮合成负极片，经其啮合成型的负极片表面没有发生破损，锂金属片没有发生变形，制成负极片后的锂金属片与铜极耳或镍极耳难以剥离，其剥离强度达到了电池生产工艺的要求。

作为优选，极耳包括铜极耳和镍极耳中的一种。

作为优选，超声波发生器的频率设置为20KHZ—40KHZ，超声波发生器的功率设置为3000W--4200W。

作为优选，超声波刀头的压力设置为0.1mpa—0.6mpa,此压力的设计能避免锂金属片发生形变。

作为优选，超声波发生器的振幅设置为0.2μm-30μm，此振幅的设计能确保锂金属片与极之重叠部分的啮合效果好。

作为优选，超声波发生器的工作时间设置为0.1S—10S。

作为优选，极耳与锂金属片之叠合部分的粘接啮合能量设置为1J—8000J。

采用上述的技术方案时，超声波发生器的频率设置、超声波发生器的功率设置、超声波刀头的压力设置、超声波发生器的振幅设置、超声波发生器的工作时间设置及极耳和锂金属片之叠合部分的粘接啮合能量设置能使其对锂金属片与极耳的粘接啮合效果好、粘接啮合效率高、粘接啮合牢固性好，经其制作出来的负极片表面不会发生破损及锂金属片不会发生变形，以实现成型效果好的目的。