[发明专利]一种预锂化装置

说明书

本发明提供一种预锂化装置。本发明的预锂化装置，包括预锂化槽、清洗槽、烘干室和传送装置，传送装置包括依次连接的第一传送段、第二传送段、第三传送段和第四传送段；第一传送段设置在所述预锂化槽中，第二传送段设置在预锂化槽与清洗槽之间，第三传送段设置在清洗槽中，第四传送段靠近烘干室设置，待预锂化件在第一传送段、第二传送段、第三传送段和第四传送段的传送下依次经过预锂化槽、清洗槽和烘干室；预锂化槽内设置第一搅拌装置且容置预锂化试剂，清洗槽内设置第二搅拌装置且容置清洗剂。本发明的预锂化装置可以使高面密度和高压实密度的硅氧负极片能在可接受的时间内完成预锂化过程，并且可以使负极片在预锂化过程中体积膨胀较小。

技术领域

本发明涉及一种预锂化装置，属于锂离子电池领域。

背景技术

为了改善电动汽车的里程问题，动力电池的研发逐渐向长续航方向发展。现有技术中，通过硅基材料和石墨颗粒复合作为负极活性材料可以提升电池的能量密度，还可以保证电池具有良好的倍率性能，赋予电动汽车具备良好的长续航能力。由于纯的硅碳材料在充放电过程存在严重的体积效应，会使电池的循环寿命急剧衰减，所以目前产业界更倾向于使用硅氧材料作为动力电池的负极活性材料。而氧化亚硅材料由于存在大量的O元素，在化成过程中形成SEI膜和锂硅酸盐/锂氧化物类的物质会消耗大量Li源，会导致电池的首效低。

现有技术中，通常采用对硅氧负极片进行预锂化来提高硅氧负极片的首效，进而锂离子电池的首效。预锂化指的是将外源锂以合适的方式和形态引入电池体系，用以改善由于硅氧负极对有效锂的消耗导致的首次库伦效率降低。目前预锂化主要分为正极预锂化和负极预锂化，负极预锂化根据预锂化方式分为直接添加外源锂、活性添加剂预锂化、电化学预锂化和化学预锂化。其中化学预锂化由于操作简单、对干燥环境的要求较低，在近几年的预锂化技术研究中引起研究人员的重视。

然而当预锂化的对象为高面密度、高压实密度且较厚的负极片时，预锂化时极片被化学预锂化试剂完全浸润需要非常长的时间，再加上浸润后预锂化的反应时间，整个化学预锂化所用的时间会更长。而且，将负极片长时间浸润到液体的化学预锂化试剂中还会造成负极片极大的体积膨胀，使成品电池的厚度增大，造成电池变形和成组困难。

发明内容

本发明提供一种预锂化装置，该预锂化装置预锂化高面密度、高压实密度且较厚的负极片时，预锂化时间短，负极片的体积膨胀较小。

本发明提供一种预锂化装置，包括预锂化槽、清洗槽、烘干室和传送装置，所述传送装置包括依次连接的第一传送段、第二传送段、第三传送段和第四传送段；

所述第一传送段设置在所述预锂化槽中，所述第二传送段设置在所述预锂化槽和所述清洗槽之间，所述第三传送段设置在所述清洗槽中，所述第四传送段靠近所述烘干室设置，待预锂化件在所述第一传送段、第二传送段、第三传送段和第四传送段的传送下依次经过所述预锂化槽、清洗槽和烘干室；

所述预锂化槽内设置第一搅拌装置且容置预锂化试剂，所述清洗槽内设置第二搅拌装置且容置清洗剂。

如上所述的预锂化装置，其中，所述预锂化试剂包括Li-多环芳烃甲基衍生物；

所述多环芳烃甲基衍生物选自联苯的甲基取代物、联三苯的甲基取代物、二苯甲烷的甲基取代物、芴的甲基取代物和蒽的甲基取代物中的至少一种。

如上所述的预锂化装置，其中，所述第一搅拌装置的转速为5～200r/min；和/或，

所述第二搅拌装置的转速为5～200r/min。

如上所述的预锂化装置，其中，所述预锂化槽还设置有第一加热装置，所述第一加热装置的温度为25～80℃；和/或，

所述清洗槽还设置有第二加热装置，所述第二加热装置的温度为25～80℃。