[发明专利]锂离子电池极片补锂装置

说明书

本发明属于极片处理装置技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片补锂装置，包括极片放卷装置、极片收卷装置、金属锂冷压装置和金属锂供应装置，金属锂供锂装置设置于极片放卷装置和极片收卷装置之间，金属锂冷压装置设置于金属锂供应装置和极片收卷装置之间，金属锂供应装置设置为挤压式金属锂供应装置。本发明能够高效、定量、均匀的对极片进行处理，而且结构简单，成本低廉，对环境要求相对较低，实现工业化批量生产供应。

本申请是申请号为201310461257.2、申请日为2013年10月8日、发明名称为“锂离子电池极片补锂装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于极片处理装置技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片补锂装置。

背景技术

自日本索尼公司对锂离子电池材料实现商品化以来，锂离子电池因其质量轻、电压高、体积小、无记忆效应、比能量高、循环寿命长、环境友好等诸多优点，而迅速在便携式移动电源、移动电话、便携式电脑、照相机和摄像机等便携式电子产品领域推广应用，并在能源领域占据重要位置。

随着锂离子电池的应用领域不断扩大，各种产品对锂离子电池的性能要求越来越高。如微型化便携式电子产品要求锂离子电池具有较长的使用时间，因此就对锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求。对于现有的负极材料而言，在首次充电过程中不仅会因形成固体电解质膜(SEI膜)而消耗一部分来自正极材料中的锂离子，而且还因一部分锂离子在负极材料中的不可逆脱出，使得锂离子电池的首次库伦效率不能达到100％，例如石墨材料的首次库伦效率在90％左右，其它的负极材料如硅负极材料，虽然比容量较高，但其首次库伦效率仅在65-85％之间。因此如果能额外补充在负极材料中损耗的正极材料中的锂离子，就能够大幅度提高锂离子电池的能量密度。

额外补锂的一种方法是在制备电芯前提前将一部分金属锂加入到极片中去，例如申请号为201210237240的中国专利申请将价格昂贵的金属锂粉通过加电压及震动来使金属锂粉附于极片上，然后通过冷压制得补锂的极片。该申请中将金属锂粉附于极片上的补锂过程需要高精度的设备，而且，该方法主要是通过静电震动来实现的，比较难保证均匀性，补锂量监测困难，同时该方法对于环境的要求极高，需要将飞散的金属锂粉置于特殊设备中进行处理，而且效率较低。

因在目前的技术条件下较难制得连续的薄的金属锂带，同时因为金属锂的机械性能较差也很难实现将薄的金属锂附于极片上，如果采用真空蒸镀的方法将金属锂附于极片上，则该机构设备生产效率很低比较难满足大量生产的要求，同时蒸镀的方法要求很高的控制精度而且对金属锂的浪费比较严重。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池极片补锂装置，该装置能够快速、高效、均匀、定量的给锂离子电池的极片附上金属锂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：锂离子电池极片补锂装置，包括极片放卷装置、极片收卷装置、金属锂冷压装置和金属锂供应装置，所述金属锂供应装置设置于所述极片放卷装置和极片收卷装置之间，所述金属锂冷压装置设置于所述金属锂供应装置和所述极片收卷装置之间，所述金属锂供应装置设置为挤压式金属锂供应装置。

所述挤压式金属锂供应装置包括增压机构、压力传动机构、金属锂丝挤压头和金属锂丝挤压壳，所述金属锂丝挤压头设置于所述金属锂丝挤压壳内，并且所述金属锂丝挤压头通过所述压力传动机构与所述增压机构连接，所述金属锂丝挤压壳的底部设置有挤出嘴。

所述挤压式金属锂供应装置还包括金属锂冷却机构，所述金属锂丝挤压壳设置于所述金属锂冷却机构内。

所述金属锂冷却机构为气冷式金属锂冷却机构或液冷式金属锂冷却机构。

所述金属锂丝挤压头通过所述压力传动机构与所述增压机构密封连接。

所述增压机构设置为气动式增压机构、液压式增压机构或电动式增压机构。