[发明专利]一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用

权利要求书

1.一种电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置；

所述镀锂装置包括镀锂池与外电路，所述镀锂池内设置有锂源，所述锂源与多孔电极连接，所述多孔电极的一侧表面相对设置有滚轮，所述外电路电性连接所述多孔电极与滚轮，极片的一侧表面与滚轮表面贴合，极片的另一侧表面朝向多孔电极。

2.根据权利要求1所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述多孔电极的结构为半环形；

优选地，多孔电极相对滚轮的一侧表面与滚轮的外表面之间的径向距离处处相等；

优选地，所述镀锂池内从下往上依次设置有锂源、多孔电极与滚轮，所述锂源设置于镀锂池的底部；

优选地，所述锂源与多孔电极直接接触和/或电性连接；

优选地，所述滚轮为金属滚轮；

优选地，所述滚轮两侧分别设置有搅拌器。

3.根据权利要求1或2所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置还包括传动装置，若干所述镀锂装置通过传动装置连接，极片绕行于所述传动装置之间；

优选地，所述传动装置包括若干辊子。

4.根据权利要求3所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述镀锂装置还包括弛豫电解池，所述弛豫电解池通过传动装置与镀锂池连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出镀锂池后进入弛豫电解池。

5.根据权利要求3或4所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置包括两个镀锂装置，分别记为第一镀锂装置与第二镀锂装置，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置的结构完全相同，所述第一镀锂装置与第二镀锂装置通过传动装置连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片传送出第一镀锂装置后进入第二镀锂装置。

6.根据权利要求5所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述传动装置包括转向滚轮，所述转向滚轮设置于第一镀锂装置与第二镀锂装置之间；

极片的一侧表面在第一镀锂装置中镀锂后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片另一侧表面朝向多孔电极进行镀锂。

7.根据权利要求5或6所述的电化学补锂系统装置，其特征在于，所述电化学补锂系统装置还包括烘干装置，所述烘干装置通过传动装置与第二镀锂装置连接；极片绕行于所述传动装置之间，极片由传动装置传出第二镀锂装置后进入烘干装置。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述电化学补锂系统装置的补锂方法，其特征在于，所述补锂方法包括：

在外电路的作用下，多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源的锂在电场作用下失去电子变成锂离子，并进入电解液中，锂离子在电场作用下移动到多孔电极表面，并在外电路的作用下在极片表面得到电子变成金属态锂，金属态锂在极片表面沉积、嵌入极片的活性材料晶格形成嵌入化合物或与极片的活性材料反应形成锂合金，从而完成极片的预锂化。

9.根据权利要求8所述的补锂方法，其特征在于，所述补锂方法包括：

极片由传动装置传送至第一镀锂装置中的滚轮表面，在外电路的作用下，结构为半环形的多孔电极与滚轮之间形成电场，锂源先失去电子变成锂离子进入电解液中，然后在外电路的作用下移动到极片表面，然后在极片表面得到电子变成金属态的锂，金属态的锂和极片反应完成预锂化，沉积有金属态锂的极片由传动装置传送出镀锂池后进入弛豫电解池，极片表面沉积的金属鋰将进一步和极片上的活性物质反应完全，极片在弛豫电解池中浸泡后由传动装置传送出弛豫电解池；极片在弛豫电解池中浸泡后绕过转向滚轮，在转向滚轮与传动装置的配合下，极片翻转，极片进入第二镀锂装置，极片另一侧表面朝向结构为半环形的多孔电极进行镀锂；镀锂完成后极片由传动装置传送入烘干装置进行烘干，完成补锂。

10.一种权利要求1-7任一项所述电化学补锂系统装置的应用，其特征在于，所述电化学补锂系统装置用于锂离子电池负极的预锂化。