[发明专利]一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置及方法

权利要求书

1.一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于：该装置包括控制系统（1）、前卷扬装置（2）、锂嵌入装置（3）、后卷扬装置（4）、抽气装置（5）、结构承载及密封壳体（6），前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置位于结构承载及密封壳体内部；抽气装置直接连接结构承载及密封壳体；控制系统通过电缆、信号线连接前卷扬装置、锂嵌入装置、后卷扬装置及抽气装置。

2.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于前卷扬装置（2）位于结构承载及密封壳体（6）内部，布置于上部，前卷扬装置（2）由卷扬辊（7）、张紧轮（8）构成，卷扬辊（7）、张紧轮（8）通过轴固定于结构承载及密封壳体（6）上，前卷扬装置（2）内各个部件的动作受控制系统（1）控制运转。

3.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于锂嵌入装置（3）位于结构承载及密封壳体（6）内部，布置于下部；内有镀膜辊（9）、可活动挡板（10）、电加热锂舟（11）、热压辊（12）及转向辊（13）；电加热锂舟（11）位于镀膜辊（9）下方，中间有可活动挡板（10），热压辊（12）位于镀膜辊一侧，有张紧装置，调节两辊间压力；镀膜辊（9）、可活动挡板（10）、电加热锂舟（11）、热压辊（12）及转向辊（13）通过轴固定于结构承载及密封壳体（6）上，锂嵌入装置（3）运作、电加热锂舟（11）温度、热压辊（12）辊面压力及温度受控制系统（1）控制。

4.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于后卷扬装置（4）位于结构承载及密封壳体（6）内部，布置于上部；包含张紧轮（8）、收卷辊（14），张紧轮（8）、收卷辊（14）通过轴固定于结构承载及密封壳体（6）上，后卷扬装置的动作受控制系统（1）控制。

5.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于抽气装置（5）直接连接结构承载及密封壳体（6）；抽气装置（5）内有抽气机组，可对结构承载及密封壳体（6）内部抽气，抽气动作受控制系统（1）控制。

6.根据权利要求1所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的装置，其特征在于控制系统（1）通过电源线和信号线完成对前卷扬装置（2）、锂嵌入装置（3）、后卷扬装置（4）、抽气装置（5）部件的控制。

7.一种利用权利要求1所述的装置预嵌入金属锂制备电池负极材料的方法，其特征在于采用蒸镀沉积方法制备锂金属薄膜，配合加热、辊压处理将锂金属分散到负极基材中；具体步骤如下：抽气装置抽气，将整个壳体内压力降至工作压力，前卷扬装置将要镀膜的负极基材送入锂嵌入装置，将要蒸发的金属送入加热舟中，加热舟通电加热，使金属融化获得气态金属原子、分子，负极基材位于加热舟的上方，气态金属通过活动挡板开口后遇到负极基材，在负极基材表面沉积，形成金属膜层，带金属膜层的负极基材经过加热、辊压处理，金属从负极基材表面分散进入负极基材中，完成金属的预嵌入，后送入卷扬装置完成成卷。

8.根据权利要求7所述一种预嵌入金属锂制备电池负极材料的方法，其特征在于负极基材为表面涂覆碳的铝箔、表面涂覆碳的铜箔、表面涂覆碳的镍箔、表面涂覆硅碳的铝箔、表面涂覆硅碳的铜箔、表面涂覆硅碳的镍箔。