[实用新型]一种锂离子电池电极连续预锂化装置

说明书

本实用新型提供了一种锂离子电池电极连续预锂化装置，属于电化学领域，包括：两个主动轮间隔平行设置，动力机的传动带与主动轮连接，下传动辊道设置在主动轮上方，上传动辊道设置在下传动辊道上方，上传动辊道与下传动辊道之间具有间隙，下传动辊道与主动轮的转动方向一致，上传动辊道与下传动辊道的转动方向相同，金属锂带从上到下依次绕下传动辊道和两个主动轮一圈，粗糙板设置在两个主动轮之间且位于金属锂带下面，电池极片穿过上传动辊道与下传动辊道之间的间隙并与上传动辊抵接。该该装置可直接接入到现有的电池生产工艺中，实现连续生产；且不涉及到锂粉，安全性好，可制造出高容量、高循环、高倍率和安全性能优良的锂离子电池。

技术领域

本实用新型属于电化学领域，具体涉及一种锂离子电池电极连续预锂化装置。

背景技术

锂离子电池是一种具有高电压、能量密度高、循环寿命长和安全性能好等特征的轻便环保型电池，目前已经广泛用于手机、录像机、平板电脑等便携式电子设备，并在电动汽车领域也得到了一定的应用。

但在电池的前几次充放电过程中会在电极和电解液界面处不可逆的形成一层固态电解质层，该过程中会不可逆的消耗5％-15％的锂离子，因而使得首次库伦效率降低及电池容量下降。所以寻找一种方法能弥补形成SEI膜所消耗的锂离子对于提高电池的比容量、首次充放电库伦效率和循环稳定性极为重要。目前极片预锂化方法主要包括电化学以及物理补锂的方法，如公开号为CN104538591A专利申请公开了一种通过电池短路的方法进行电池负极预锂化的方法，通过原电池的原理进行预锂化从而为负极进行补锂，这种方法过程复杂，不利于连续化的生产；公开号为CN105845894A专利申请公开了一种在外电源作用下将锂片和电极片连接，从而达到预锂化作用。但该方法中涉及到了外加电源和新的电池体系，机构和过程复杂，不利于连续化生产；公开号为CN1290209C专利申请公开了一种将惰性金属锂粉混入负极浆料，以实现预锂化的方法。但是惰性锂粉表面一般有一层保护层，需要外力作用才能将锂挤出。并且由于惰性锂粉质轻和活泼等特性，在加工过程中容易发生起火甚至爆炸现象。另外，惰性锂粉对极片锂化后会有残留的空间，降低极片的压实密度和增加极片的阻抗；申请号为JP1996027910的专利公开了一种将金属锂片覆盖在负极极片表面，然后进行卷绕、注液、封装制成锂离子电池的方法。该方法虽然能起到对负极预锂化的作用，但所用锂片的量远远超出预补锂所需的锂的量，多余的锂的存在会产生锂枝晶、析锂等现象，存在较大的安全问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种锂离子电池电极连续预锂化装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种锂离子电池电极连续预锂化装置，包括电池极片、金属锂带、粗糙板、动力机、上传动辊道、下传动辊道和两个主动轮；

两个所述主动轮间隔平行设置，所述动力机的传动带与所述主动轮连接带动所述主动轮转动，所述下传动辊道设置在所述主动轮上方，所述上传动辊道设置在所述下传动辊道上方，所述上传动辊道与所述下传动辊道之间具有间隙，所述下传动辊道与所述主动轮的转动方向一致，所述上传动辊道与所述下传动辊道的转动方向相同，所述金属锂带从上到下依次绕所述下传动辊道和两个所述主动轮一圈，所述粗糙板设置在两个所述主动轮之间且位于所述金属锂带下面并与所述金属锂带抵接，所述电池极片穿过所述上传动辊道与所述下传动辊道之间的间隙并与所述上传动辊抵接。

优选地，所述金属锂带的宽度比所述电池极片的宽度大5-20mm。

优选地，接触摩擦时所述电池极片与金属锂带的接触压力为0.5-20MPa；其中所述金属锂带的速度是0.1-3m/min，所述电池极片和金属锂带的相对送料速度为0.1-10m/min。

优选地，还包括电动升降架，所述上传动辊道设置在所述电动升降架上，所述电池极片两端通过夹具固定在所述电动升降架上。