專利名稱：扣式鋰電池負極用鋰繩及其加工方法和加工裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種一次鋰電池負極材料，尤其涉及一種一次扣式鋰電池的負極用金屬鋰繩 的加工裝置、加工方法和用該裝置和方法生產(chǎn)出來的金屬鋰繩。
背景技術(shù)：
目前， 一次扣式鋰電池負極金屬鋰片的生產(chǎn)裝配方法有兩種，第一種方法是手工將鋰帶 沖切成鋰圓片手工放入焊好負極集流網(wǎng)的負極蓋內(nèi)'，再將鋰圓片與負極集流網(wǎng)壓制在一起。 第二種方法是用機械方法將鋰帶剪切成方形片，放入無負極集流網(wǎng)的負極蓋，靠模具沖壓模 鍛使鋰片形成圓片與負極蓋結(jié)合成一體。
采用這兩種方法裝配的負極鋰片，第一種方法，由于人工操作，鋰片在放入負極蓋時暴 露在干燥空氣中，易在鋰片表面形成氧化層，從而增加電池負極表面的電阻，降低負極的放 電活性，致使鋰電池初期電勢偏低，降低電池放電性能。第二種方法，方形鋰片在壓力下形 成圓形片時，經(jīng)常出現(xiàn)充不滿整個負極蓋底面的情況，因此負極鋰片放電反應面積減小，降 低電池放電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，根據(jù)鋰的金屬特性，提供一種能夠 提高電池放電性能的扣式鋰電池負極金屬鋰繩的加工裝置和加工方法，使用該裝置和方法得 到的金屬鋰繩生產(chǎn)的負極，可充滿負極殼底部，并與負極殼緊密結(jié)合在一起。提高一次扣式 鋰電池的性能和壽命。
本發(fā)明提供一種制造所述一次扣式鋰電池負極金屬鋰繩的加工裝置。 '
所述一次扣式鋰電池負極金屬鋰繩的加工裝置包括恒溫擠壓成型機擠壓缸1、擠壓筒2、
成型模具3、固定導向槽輪5、浮動槽輪6、張力檢測裝置7、巻繞盤8、巻繞架車9、巻繞驅(qū) 動10、巻繞移動絲杠ll、巻繞橫向移動驅(qū)動12、機座13和控制裝置。所述的成型模具其成 型口為圓形，直徑為廣15mm。巻繞盤8和巻繞驅(qū)動10安裝在巻繞架車9上，巻繞架車9由 巻繞橫向移動驅(qū)動12在機座13上沿巻繞移動絲杠11作直線往復運動。此運動的移動量由巻 取盤寬度決定，運動的速度v與巻繞盤轉(zhuǎn)速r成正比，與鋰繩直徑d成正比，公式為v^ r*(d+m)，m取值為0. 2~0. 5mm。所述巻繞架車9直線往復運動，可通過巻繞移動絲杠11實現(xiàn)，也可以 由齒輪齒條、鏈輪鏈條或液壓缸得以實現(xiàn)。浮動槽輪6上裝有張力檢測裝置7，可檢測鋰繩 收巻的張力，張力檢測裝置7將張力信號輸出給控制裝置，控制裝置根據(jù)檢測到的數(shù)值調(diào)節(jié) 巻繞驅(qū)動10的巻繞驅(qū)動張力，控制裝置控制巻繞驅(qū)動和巻繞盤8巻繞轉(zhuǎn)速及巻繞架車9橫向 往復直線運動。機座13上可以設置限位換向開關，能夠?qū)崿F(xiàn)架車9在到達位移點后反向運動。
本發(fā)明同時提供一種制造所述一次扣式鋰電池負極金屬鋰繩的加工方法。
所述金屬鋰繩在干燥間加工，生產(chǎn)環(huán)境溫度為室溫，相對濕度《1%。
將鋰錠放入擠壓成型機的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從模具3的成型口中擠出， 形成鋰繩4，鋰繩4經(jīng)固定圓槽形導輪5，浮動圓槽形導輪6，巻繞到巻繞盤8上。金屬鋰繩 在巻繞盤上分層巻取，按螺旋狀整齊排列，金屬鋰繩間留有適當間隙，間隙為0.廣lmm，巻 繞速度為5 30m/min，金屬鋰繩巻繞盤采用密封包裝。
利用上述裝置和方法所生產(chǎn)的一種一次扣式鋰電池負極金屬鋰繩，其橫斷面為圓型或多 邊形，多邊形可以是六角形、八角形等。鋰繩的直徑為1 15mm。
本發(fā)明的有益效果是采用該方法制造的一次扣式鋰電池負極金屬鋰繩，由于其橫截面 是圓形或多邊形，當自動化組裝鋰電池負極時，沖切下的鋰繩小段呈圓柱形或多邊柱體。當 與負極殼沖壓組裝時，更容易形成圓形負極充滿負極殼底面，且可以實現(xiàn)機械自動化組裝， 鋰電產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，減少傳統(tǒng)手工裝配粒電池時工序多、效率低、材料浪費大、生產(chǎn)效率 低、鋰電產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷。


圖l為巻繞裝置示意圖，其中1、擠壓桿；2、擠壓缸筒；3、成型模具；4、鋰繩；5、 固定導向槽輪；6、浮動槽輪；7、張力檢測裝置；8、巻繞盤；9、巻繞架車；10、巻繞驅(qū)動； 11、巻繞移動絲杠；12、巻繞橫向移動驅(qū)動；13、機座。
具體實施例方式
結(jié)合具體實施例和

本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于本實施例和附圖。
實施例一生產(chǎn)工作環(huán)境為室溫，相對濕度《1 %,將金屬鋰含量>99.9%的圓柱形鋰錠 放入擠壓成型機的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從成型模具3的成型口中擠出，成型 口為圓形，直徑為3mm，得到直徑為3腿的鋰繩4。鋰繩4經(jīng)固定導向槽輪5，浮動槽輪6，巻繞到巻繞盤8上，巻繞速度為5m/min，鋰繩間巻繞間隙為0. lmm。
實施例二生產(chǎn)工作環(huán)境為室溫，相對濕度《1 %，將金屬鋰含量^99.9。/。的圓柱形鋰錠 放入擠壓成型機的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從成型模具3的成型口中擠出，成型 口為圓形，直徑為15mm，得到直徑為15mm的鋰繩4。鋰繩4經(jīng)固定導向槽輪5，浮動槽輪.6， 巻繞到巻繞盤8上，巻繞速度為30m/min，鋰繩間巻繞間隙為lmm。
權(quán)利要求
1、一種扣式鋰電池負極用金屬鋰繩的加工裝置，包括擠壓桿(1)、擠壓缸筒(2)、成型模具(3)、固定導向槽輪(5)、浮動槽輪(6)、張力檢測裝置(7)、卷繞盤(8)、卷繞架車(9)、卷繞驅(qū)動(10)、卷繞移動絲杠(11)、卷繞橫向移動驅(qū)動(12)、機座(13)和控制裝置，其特征在于成型模具成型口為圓形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于巻繞盤(8)和巻繞驅(qū)動(10)安裝在巻繞 架車(9)上，巻繞架車(9)由巻繞橫向移動驅(qū)動(12)控制在機座(13)上沿巻繞移動 絲杠(11)作直線往復運動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工裝置，其特征在于巻繞架車(9)橫向運動的位移量由巻取盤(8)寬度決定；運動的速度v與巻繞盤轉(zhuǎn)速r成正比，與鋰繩直徑d成正比，公式為 v=r*(d+m)， m取值為0.2~0.5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的加工裝置，其特征在于巻繞絲杠可以由齒輪齒條、鏈輪鏈條或 液壓缸替代。
5、 一種扣式鋰電池負極用金屬鋰繩的加工方法，其特征在于1) 生產(chǎn)環(huán)境相對濕度《1%; ,2) 將鋰錠放入擠壓成型機的擠壓缸筒(2)內(nèi)，靠擠壓桿(1)將金屬鋰從模具(3)的成型口中擠出，形成鋰繩(4);3) 鋰繩(4)經(jīng)固定導向槽輪(5)、浮動槽輪(6)，巻繞到巻繞盤(8)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于鋰繩巻繞到巻繞盤的速度為5 30m/min。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于鋰繩在巻繞盤上分層連續(xù)巻繞，按照螺旋狀 排列，鋰繩間的排列間隙為0.1 lmm。
8、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置加工的鋰電池負極用金屬鋰繩，其特征在于所述金屬 鋰繩的橫斷面為圓形或多邊形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰繩，其特征在于鋰繩直徑為1 15mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一次鋰電池負極材料，尤其涉及一種一次扣式鋰電池的負極用金屬鋰繩的加工裝置、加工方法和用該裝置和方法生產(chǎn)出來的金屬鋰繩。根據(jù)鋰的性質(zhì)，在加工裝置中，利用模具口形狀不同，通過擠壓得到橫截面為圓形或多邊形的鋰繩。在鋰繩收取卷繞裝置中，通過卷繞盤移動而將鋰繩卷繞在卷繞盤上。本發(fā)明的有益之處在于，通過所述的加工裝置和加工方法得到的金屬鋰繩沖切下的鋰繩小段呈圓柱形，當與負極殼沖壓組裝時，更容易形成圓形負極充滿負極殼底面，不宜出現(xiàn)負極不滿、缺邊等缺陷，且可以實現(xiàn)機械自動化組裝，鋰電產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。
文檔編號H01M4/08GK101478040SQ200810154589
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者戴學賢, 牟瀚波, 賈振勇, 強 陳 申請人:天津中能鋰業(yè)有限公司