[发明专利]超薄锂箔或锂带的拼接方法和设备

说明书

提供了一种超薄锂箔、锂带拼接方法和设备。超薄锂箔拼接方法包括：提供至少两条带膜支撑的超薄锂箔，所述带膜支撑的超薄锂箔由支撑膜和超薄锂箔构成，所述带膜支撑的超薄锂箔具备裸锂面和与裸锂面相反的裸膜面；将带膜支撑的超薄锂箔放卷后并排平铺，且带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面朝向同一面；提供担载层，所述担载层与锂的粘附力需大于支撑膜与锂的粘附力，且所述担载层宽度需大于或等于带膜支撑的超薄锂箔的总宽度；将带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面与担载层相对设置，使用轧机进行滚压处理，从而使多条超薄锂箔从支撑膜上转移到担载层上，实现了超薄锂箔的拼接。本发明技术方案操作简单，解决了宽幅超薄锂箔的生产问题，可以卷对卷的批量生产。

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种用于锂电池的超薄锂箔或锂带的拼接方法和设备。

背景技术

锂电池因其能量密度高，循环寿命长和适用温度范围广的优点而被广泛的应用于航空航天，计算机，移动通讯设备，机器人和电动汽车等领域。随着社会的发展，科技的进步，对于锂电池的能量密度和循环寿命要求越来越高，而目前单纯以石墨为负极的锂离子电池难以满足社会的预期，所以需要开发新型具有更高比容量的正负极材料。对于负极材料而言，进行预锂化工作，可有效提高电池比能量并增加电池寿命。锂金属具有高的比容量(3860mAh/g，为石墨负极的10倍)和最低的氧化还原电位(-3.04V VS标准氢电位)。采用金属锂对传统石墨负极进行预锂化处理，一方面可以提高电池的首次库伦效率，增加电池的比能量，另一方可以有效延长电池的循环寿命，这使得锂离子电池将有更广阔的应用领域。

常规锂电池负极涂布宽度一般在200-1000mm之间，而生产如此宽幅的金属锂带，尤其是2-100μm的超薄金属锂带极其困难。而使用窄幅锂带对负极进行预锂化时需要复合多条金属锂带才能满足补锂需求，降低了锂电池负极预锂化工艺环节的生产效率。因此，本发明提供了一种超薄锂箔/锂带拼接方法，该方法通过将多条超薄锂箔/锂带通过压力复合的方式粘附到新的担载层上，从而实现了将窄幅锂带拼接成宽幅锂带，满足锂离子电池负极预锂化所需的宽度，有效提高负极预锂化的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种超薄锂箔/锂带拼接方法，将窄幅锂带拼接成宽幅锂带，从而满足锂离子电池负极预锂化对宽幅锂带的需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现。

本发明一方面旨在提供一种超薄锂箔拼接方法，包括：提供至少两条带膜支撑的超薄锂箔，所述带膜支撑的超薄锂箔由支撑膜和厚度小于100微米的超薄锂箔构成，具有裸锂面和与裸锂面相反的裸膜面；将所述至少两条带膜支撑的超薄锂箔放卷后并排平铺，裸锂面朝向同一面；提供担载层，所述担载层与锂的粘附力大于支撑膜与锂的粘附力，且所述担载层宽度大于或等于所述至少两条带膜支撑的超薄锂箔的总宽度；将并排平铺的带膜支撑的超薄锂箔的裸锂面与担载层相对设置，使用轧机进行滚压，从而使多条超薄锂箔从支撑膜上转移到担载层上；分离所述至少两条带膜支撑的超薄锂箔的支撑膜，获得由所述担载层担载的拼接的超薄锂箔。

可选的，所述带膜支撑的超薄锂箔中的超薄锂箔具有30微米以下的厚度，例如20微米以下，10微米以下，或4-5微米。

可选的，所述带膜支撑的超薄锂箔中的支撑膜为聚合物薄膜或由聚合物制备的防粘薄膜，例如高强度薄膜化的聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)、聚酯薄膜等。

可选的，所述担载层选自：聚合物薄膜或由聚合物制备的防粘薄膜：例如高强度薄膜化的聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)、聚脂薄膜等；无机氧化物：例如三氧化二铝；无机导体：例如石墨、碳纳米管、石墨烯；金属集流体：例如铜、铝；所述担载层为单层或多层复合。

可选的，所述超薄锂箔可以是均匀连续的带材，也可以是具有间隔的条状带材。

可选的，所述超薄锂箔是非均匀的带材。

可选的，相邻的带膜支撑的超薄锂箔之间可以具有间距，间距不超过10mm，例如5mm、2mm或1mm以下。