一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，包括用于供應(yīng)熔融鋰的鋰熔融系統(tǒng)、用于將熔融鋰從鋰熔融系統(tǒng)輸送至置于收放卷系統(tǒng)中的基材上的輸送系統(tǒng)、用于供應(yīng)基材的收放卷系統(tǒng)、用于向密封工作室提供鈍化氣體的鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)和密封工作室。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型采用熔融鋰對(duì)基材補(bǔ)鋰，可以實(shí)現(xiàn)基材表面的安全、快速、均勻、定量、高效補(bǔ)鋰；采用本實(shí)用新型進(jìn)行補(bǔ)鋰后的基材能夠長(zhǎng)期保存，可大大減少工廠對(duì)于固體鋰粉顆粒的依賴(lài)，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以大大降低成本，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池因其具有形狀多樣性、體積小、質(zhì)量輕、尺寸薄、無(wú)記憶效應(yīng)和比能量高等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)字播放器、數(shù)碼相機(jī)、便攜式錄像機(jī)和電動(dòng)工具等各種消費(fèi)電子產(chǎn)品，并在將來(lái)的汽車(chē)電源、國(guó)家電網(wǎng)儲(chǔ)能方面也將起到重要的作用。
[0003]隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品理念的轉(zhuǎn)型，人們對(duì)鋰離子電池的能量密度也提出了更高的要求。目前大部分鋰離子電池的負(fù)極使用的活性材料為石墨和硅基材料，使用這兩種活性材料制備的鋰離子電池，在首次充電時(shí)會(huì)在負(fù)極表面形成固體電解質(zhì)膜，消耗一部分鋰離子，并且石墨與硅基材料自身還存在結(jié)構(gòu)缺陷，為彌補(bǔ)這一缺陷還會(huì)消耗一部分鋰離子，最終致鋰離子電池的首次效率不能達(dá)到100%，石墨的首次效率為92%，硅基材料的首次效率只有65-85%，因此如果能將負(fù)極損耗的鋰離子在首次充電前補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，則可以大幅度提高鋰離子電池的首次效率和能量密度。
[0004]提高電池的首次效率是目前電池行業(yè)的研究方向，一些提高電池的首次效率的方法已被應(yīng)用實(shí)踐。例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN102916164A公開(kāi)了在惰性氣體保護(hù)氛圍內(nèi)，將鋰粉溶解于有機(jī)溶劑聯(lián)苯或是二甲氧基乙烷中形成有機(jī)鋰溶液，再將有機(jī)鋰溶液噴灑或滴加在正極極片上，使有機(jī)鋰溶液中的鋰離子被還原成金屬鋰嵌入正極極片，然后干燥正極片，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)鋰的目的。再如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN102779975A將價(jià)格昂貴的包覆的金屬鋰粉通過(guò)加電壓及震動(dòng)使金屬鋰粉附于極片上，然后通過(guò)冷壓極片達(dá)到補(bǔ)鋰的目的。該方法主要是通過(guò)靜電震動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于鋰粉很輕，易漂浮，而且對(duì)環(huán)境要求較高，此外，鋰粉易燃，會(huì)對(duì)操作人員造成很大的安全隱患。而且，這種金屬鋰粉的價(jià)格昂貴，補(bǔ)鋰效率較低。
[0005]有鑒于此，確有必要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)安全、快速、高效、均勻、定量補(bǔ)鋰的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)安全、快速、高效、均勻、定量補(bǔ)鋰的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，包括用于供應(yīng)熔融鋰的鋰熔融系統(tǒng)、用于將熔融鋰從鋰熔融系統(tǒng)輸送至置于收放卷系統(tǒng)中的基材上的輸送系統(tǒng)、用于供應(yīng)基材的收放卷系統(tǒng)、用于向密封工作室提供鈍化氣體的鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)和密封工作室；
[0009]所述輸送系統(tǒng)的一端與所述鋰熔融系統(tǒng)的出料口連接，另一端設(shè)置有擠壓模頭，并且所述擠壓模頭置于所述密封工作室內(nèi)；[0010]所述鈍化氣體鈍化系統(tǒng)的一端設(shè)置有氣體噴嘴，并且所述氣體噴嘴置于所述密封工作室內(nèi)；
[0011]所述收放卷系統(tǒng)包括背輥機(jī)構(gòu)，并且所述背輥機(jī)構(gòu)置于所述密封工作室內(nèi)。
[0012]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述鋰熔融系統(tǒng)包括熔融罐、真空加熱器、外層保溫系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、惰性氣體供應(yīng)裝置、氣壓控制表盤(pán)和惰性氣體比例探測(cè)儀；
[0013]所述真空加熱器設(shè)置于所述熔融罐的外壁和所述外層保溫系統(tǒng)之間；
[0014]所述抽真空系統(tǒng)、所述惰性氣體供應(yīng)裝置、所述氣壓控制表盤(pán)和所述惰性氣體比例探測(cè)儀與所述熔融罐連接。
[0015]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述惰性氣體供應(yīng)裝置和所述熔融罐之間設(shè)置有惰性氣體控制閥門(mén)。
[0016]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述輸送系統(tǒng)還包括輸送管道、輸送管道加熱器、輸送管道保溫系統(tǒng)、過(guò)濾器和壓力泵；
[0017]所述輸送管道加熱器設(shè)置于所述輸送管道的外壁和所述輸送管道保溫系統(tǒng)之間；
[0018]所述過(guò)濾器設(shè)置于所述輸送管道內(nèi)；
[0019]所述壓力泵與所述輸送管道連接，并且所述壓力泵與所述輸送管道的連接口在所述過(guò)濾器和所述擠壓模頭之間。
[0020]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述收放卷系統(tǒng)還包括用于纏繞待處理基材的放卷輥、放卷糾偏器、放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一傳送輥、第二傳送輥、收卷糾偏器、收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和收卷輥；
[0021]所述放卷糾偏器設(shè)置于所述放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述放卷輥之間；
[0022]所述放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述放卷糾偏器和所述背輥機(jī)構(gòu)之間；
[0023]所述傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、所述第一傳送輥、所述第二傳送輥和所述收卷糾偏器和收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)依次設(shè)置在所述背輥機(jī)構(gòu)和所述收卷輥之間。
[0024]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)還包括鈍化氣體瓶、氣壓泵、控制部件、和氣體比例傳感器；
[0025]所述氣壓泵和控制部件依次通過(guò)輸氣管道密封連接于所述鈍化氣體瓶和所述氣體噴嘴之間；
[0026]所述氣體比例傳感器通過(guò)輸氣管道密封連接于所述鈍化氣體瓶和所述密封工作室之間。
[0027]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述擠壓模頭和所述背輥機(jī)構(gòu)相向設(shè)置并且二者之間設(shè)置有間隙，所述氣體噴嘴設(shè)置于所述間隙上方。
[0028]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述背輥機(jī)構(gòu)和所述擠壓模頭的內(nèi)部均設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)。
[0029]其中，所述熔融罐、所述輸送管道、所述壓力泵和所述擠壓模頭的材質(zhì)均為鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料。
[0030]其中，所述外層保溫系統(tǒng)和所述輸送管道保溫系統(tǒng)的材質(zhì)均為硅酸鹽保溫材料；所述過(guò)濾器的目數(shù)為150-300目。[0031]作為本實(shí)用新型用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置的一種改進(jìn)，所述真空加熱器和所述輸送管道加熱器的內(nèi)部均設(shè)置有紅外管或電阻絲。
[0032]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0033]本實(shí)用新型將熔融鋰和擠壓涂布融為一體，一方面，鋰融融系統(tǒng)將金屬鋰熔融后，通過(guò)輸送系統(tǒng)輸送至設(shè)置在密封工作室內(nèi)的擠壓模頭內(nèi)；另一方面，收放卷系統(tǒng)將基材輸送至設(shè)置在密封工作室內(nèi)的背輥機(jī)構(gòu)；擠壓模頭就將熔融鋰擠壓涂覆至待處理基材的表面，以此同時(shí)，設(shè)置在密封工作室內(nèi)的氣體噴嘴將鈍化氣體噴在補(bǔ)鋰后的基材上，從而在金屬鋰表面形成一層鈍化膜，該鈍化膜可以防止金屬鋰與空氣發(fā)生反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)鋰后并且經(jīng)鈍化氣體鈍化的基材直接在空氣中收卷，提高了操作安全性，而且縮小所需的密封空間，簡(jiǎn)化了裝置，并且設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，方便工人維修。
[0034]此外，本實(shí)用新型可以通過(guò)控制熔融鋰通過(guò)擠壓模頭的速度、待處理基材的走速、背輥機(jī)構(gòu)的溫度實(shí)現(xiàn)熔融鋰在待處理基材表面的均勻涂覆，以及間隙涂覆；可以根據(jù)工藝要求選擇合適的基材，操作方便、簡(jiǎn)單、實(shí)用性更廣。
[0035]而且，采用熔融鋰對(duì)基材補(bǔ)鋰，可以實(shí)現(xiàn)基材表面的安全、快速、均勻、定量、高效補(bǔ)鋰；采用本實(shí)用新型進(jìn)行補(bǔ)鋰后的基材能夠長(zhǎng)期保存，可大大減少工廠對(duì)于固體鋰粉顆粒的依賴(lài)，降低生產(chǎn)成本；同時(shí)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以大大降低成本，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)
化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為本實(shí)用新型中熔融罐系統(tǒng)的橫向剖視圖。
[0039]圖3為本實(shí)用新型中輸送管道系統(tǒng)的橫向剖視圖。
[0040]其中:1_鋰熔融系統(tǒng)，10-熔融罐系統(tǒng)，11-熔融罐，12-真空加熱器，13-外層保溫系統(tǒng)，14-抽真空系統(tǒng)，15-惰性氣體供應(yīng)裝置，16-氣壓控制表盤(pán)，17-惰性氣體比例探測(cè)儀；
[0041]2-輸送系統(tǒng),21-輸送管道,22-輸送管道加熱器,23-輸送管道保溫系統(tǒng),24-過(guò)濾器，25-壓力泵，26-擠壓模頭；
[0042]3-收放卷系統(tǒng)，31-放卷輥，32-基材，33-背輥機(jī)構(gòu)，34-第一傳送輥，35-第二傳送輥，36-收卷輥，37-收卷糾偏器，38-收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，39-傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，311-放卷糾偏器，312-放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0043]4-鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)，41-鈍化氣體瓶，42-氣壓泵，43-控制部件，44-氣體噴嘴，45-氣體比例傳感器；
[0044]5-密封工作室。
【具體實(shí)施方式】
[0045]如圖1至3所示，本實(shí)用新型提供的一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，包括用于供應(yīng)熔融鋰的鋰熔融系統(tǒng)1、用于將熔融鋰從鋰熔融系統(tǒng)I輸送至置于收放卷系統(tǒng)3中的基材上的輸送系統(tǒng)2、用于供應(yīng)基材的收放卷系統(tǒng)3、用于向密封工作室5提供鈍化氣體的鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)4和密封工作室5 ；
[0046]輸送系統(tǒng)2的一端與鋰熔融系統(tǒng)I的出料口連接，另一端設(shè)置有擠壓模頭26，并且擠壓模頭26置于密封工作室5內(nèi)；
[0047]鈍化氣體鈍化系統(tǒng)4的一端設(shè)置有氣體噴嘴44，并且氣體噴嘴44置于密封工作室5內(nèi)；
[0048]收放卷系統(tǒng)3包括背輥機(jī)構(gòu)33，并且背輥機(jī)構(gòu)33置于密封工作室5內(nèi)。
[0049]其中，鋰熔融系統(tǒng)I包括熔融罐11、真空加熱器12、外層保溫系統(tǒng)13、抽真空系統(tǒng)14、惰性氣體供應(yīng)裝置15、氣壓控制表盤(pán)16和惰性氣體比例探測(cè)儀17，真空加熱器12設(shè)置于熔融罐11的外壁和外層保溫系統(tǒng)13之間(如圖2所示)。其中，熔融罐11、真空加熱器12和外層保溫系統(tǒng)13統(tǒng)稱(chēng)為熔融罐系統(tǒng)10，其中的熔融罐11屬于密封裝置，用于熔融金屬鋰，容積可跟據(jù)實(shí)際情況而定，且熔融罐11的材質(zhì)為耐腐蝕、耐高溫且不與熔融鋰反應(yīng)的鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料，如316L或320鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料；真空加熱器12用于加熱熔融罐11，以熔融金屬鋰，其溫度控制范圍為100-300°C，精度控制為+/_3°C ;外層保溫系統(tǒng)13包覆在整個(gè)真空加熱器12的外表面，用于對(duì)熔融罐11進(jìn)行保溫，其材質(zhì)為硅酸鹽保溫材料，以保證熔融罐系統(tǒng)10的外側(cè)溫度不高于60°C。
[0050]抽真空系統(tǒng)14、惰性氣體供應(yīng)裝置15、氣壓控制表盤(pán)16和惰性氣體比例探測(cè)儀17與熔融罐11連接。其中，抽真空系統(tǒng)14與熔融罐11連通，用于在熔融鋰之前，將熔融罐11內(nèi)抽真空；惰性氣體供應(yīng)裝置15用于提供惰性氣體，如氦氣或者氬氣；氣壓控制表盤(pán)16用于顯示熔融罐11內(nèi)的真空值；惰性氣體比例探測(cè)儀17用于監(jiān)測(cè)熔融罐11內(nèi)的惰性氣體含量。
[0051 ] 其中，惰性氣體供應(yīng)裝置15和熔融罐11之間設(shè)置有惰性氣體控制閥門(mén)，用于控制惰性氣體與熔融罐11之間的連通，使熔融罐11內(nèi)保持惰性氣體氛圍。
[0052]其中，輸送系統(tǒng)2還包括輸送管道21、輸送管道加熱器22、輸送管道保溫系統(tǒng)23、過(guò)濾器24和壓力泵25。其中，輸送管道加熱器22設(shè)置于輸送管道21的外壁和輸送管道保溫系統(tǒng)23之間(如圖3所示);輸送管道21、輸送管道加熱器22、輸送管道保溫系統(tǒng)23統(tǒng)稱(chēng)為輸送管道系統(tǒng)，輸送管道21與輸送系統(tǒng)2中所有其他部件之間的連接均需密封，用于輸送熔融鋰，其所用的材料為耐腐蝕、耐高溫且不與熔融鋰反應(yīng)的鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料，如316L或320鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料；輸送管道加熱器22用于加熱輸送管道21,其設(shè)置于輸送管道21的外圍，其溫度控制范圍為100-300°C，精度控制為+/_3°C;輸送管道保溫系統(tǒng)23用于對(duì)輸送管道21保溫，保證輸送管道系統(tǒng)的外層溫度不高于60攝氏度，其材質(zhì)為硅酸鹽保溫材料等保溫材料。
[0053]過(guò)濾器24設(shè)置于輸送管道21內(nèi)，其為金屬過(guò)濾網(wǎng)或陶瓷過(guò)濾網(wǎng)，外層所用材料為耐腐蝕、耐高溫且不與熔融鋰反應(yīng)的316L或320鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料。該過(guò)濾器24優(yōu)選為模塊化設(shè)計(jì)，方便拆卸、組裝。
[0054]壓力泵25與輸送管道21連接，并且壓力泵25與輸送管道21的連接口在過(guò)濾器24和擠壓模頭26之間。其中，壓力泵25為壓力流量泵，用于調(diào)節(jié)熔融鋰在輸送管道21中的流速，該壓力泵25所使用的材料為耐腐蝕、耐高溫且不與熔融鋰反應(yīng)的鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料，如316L，320鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料。壓力泵25優(yōu)選為模塊化設(shè)計(jì)，方便拆卸、組裝；擠壓模頭26能夠打開(kāi)或關(guān)閉，寬度為200-600mm，并且還具有加熱功能，溫度控制范圍為150-230°C，精度控制為+/_rC，所用的材料為耐腐蝕、耐高溫且不與熔融鋰反應(yīng)的鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料，如316L或320鉻-鎳奧氏體不銹鋼材料，擠壓模頭26應(yīng)為模塊化設(shè)計(jì)，方便拆卸、組裝。
[0055]待處理的基材32經(jīng)過(guò)擠壓模頭26時(shí)，可以通過(guò)控制熔融鋰從擠壓模頭26擠出的速度和待處理基材32的走速，控制在待處理的基材32上涂覆熔融鋰的量以及在基材前進(jìn)方向上涂覆熔融鋰的位置，實(shí)現(xiàn)間隙補(bǔ)鋰。
[0056]其中，收放卷系統(tǒng)3還包括用于纏繞待處理基材32的放卷輥31、放卷糾偏器311、放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)312、傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39、第一傳送輥34、第二傳送輥35、收卷糾偏器37、收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38和收卷輥36 ;其中，背輥機(jī)構(gòu)33和放卷輥31中至少一個(gè)為主動(dòng)輥。
[0057]放卷糾偏器311設(shè)置于放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)312和放卷輥31之間，用于糾正待處理基材32的傳送位置。
[0058]放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)312設(shè)置于放卷糾偏器311和背輥機(jī)構(gòu)33之間，用于調(diào)節(jié)從放卷輥31上放出的、經(jīng)過(guò)放卷糾偏器311糾正位置的待處理基材32的平整度。
[0059]傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39、第一傳送輥34、第二傳送輥35和收卷糾偏器37和收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38依次設(shè)置在背輥機(jī)構(gòu)33和收卷輥36之間。其中，傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39用于調(diào)節(jié)補(bǔ)鋰后、并且經(jīng)過(guò)鈍化氣體處理的基材32的平整度；第一傳送輥34和第二傳送輥35用于傳送補(bǔ)鋰后、并且經(jīng)過(guò)鈍化氣體處理的基材32 ;收卷糾偏器37用于糾正補(bǔ)鋰后、并且經(jīng)過(guò)鈍化氣體處理的基材32的傳送位置；收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38用于調(diào)節(jié)補(bǔ)鋰后的、并且經(jīng)過(guò)鈍化氣體處理的基材32的平整度；收卷輥36用于收卷補(bǔ)鋰后、并且經(jīng)過(guò)鈍化氣體處理的基材32。
[0060]其中，鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)4還包括鈍化氣體瓶41、氣壓泵42、控制部件43、和氣體比例傳感器45 ；
[0061]氣壓泵42和控制部件43依次通過(guò)輸氣管道密封連接于鈍化氣體瓶41和氣體噴嘴44之間；
[0062]氣體比例傳感器45通過(guò)輸氣管道密封連接于鈍化氣體瓶41和密封工作室5之間。
[0063]其中，鈍化氣體瓶41用于供給和儲(chǔ)存鈍化氣體，例如二氧化碳或二氧化氮；氣壓泵42用于控制鈍化氣體向密封工作室5供給氣體時(shí)的流速和流量；當(dāng)密封工作室5內(nèi)的惰性氣體充滿(mǎn)后，控制部件43能關(guān)閉氣壓泵42 ;當(dāng)密封工作室5的氣體過(guò)充或是需要停機(jī)檢修時(shí)，控制部件43通過(guò)控制氣壓泵42控制氣體通過(guò)管道回到鈍化氣體瓶41內(nèi)；氣體比例傳感器45用于監(jiān)測(cè)密封工作室5中的惰性氣體含量。
[0064]鈍化氣體瓶41、氣壓泵42、控制部件43、氣體噴嘴44、密封工作室5和氣體比例傳感器45形成鈍化氣體的循環(huán)回路。
[0065]擠壓模頭26和背輥機(jī)構(gòu)33相向設(shè)置并且二者之間設(shè)置有間隙，氣體噴嘴44設(shè)置于間隙上方。背輥機(jī)構(gòu)33與擠壓模頭26之間的間隙可根據(jù)補(bǔ)鋰厚度調(diào)節(jié)，背輥機(jī)構(gòu)33同時(shí)起到加熱并傳送放卷輥31上放出的待處理基材32的作用。氣體噴嘴44最好是懸于背輥機(jī)構(gòu)33上補(bǔ)鋰后的基材的32上方，用于將鈍化氣體噴在涂覆熔融鋰后的基材32上，在鋰表面形成鈍化膜，防止金屬鋰與空氣發(fā)生反應(yīng)，鈍化時(shí)間為5-180s。[0066]背輥機(jī)構(gòu)33和擠壓模頭26的內(nèi)部均設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)。
[0067]過(guò)濾器4的目數(shù)為150-300目。
[0068]真空加熱器12和輸送管道加熱器22的內(nèi)部均設(shè)置有紅外管或電阻絲。
[0069]本實(shí)用新型中的基材32，為鋰離子電池陽(yáng)極極片或高分子塑料薄膜，陽(yáng)極極片厚度為10-150 μ m，材料為石墨，硅基材料或錫中的一種，高分子塑料薄膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醚、聚酰亞胺、聚芳砜或聚醚砜中的一種。
[0070]使用時(shí)，利用抽真空系統(tǒng)14對(duì)熔融罐11內(nèi)部抽真空，當(dāng)氣壓控制表盤(pán)16顯示為-90pa時(shí)，關(guān)閉抽真空系統(tǒng)14，開(kāi)啟惰性氣體控制閥門(mén)，使惰性氣體供應(yīng)裝置15向熔融罐11內(nèi)充入惰性氣體氬氣，利用惰性氣體比例探測(cè)儀17探測(cè)熔融罐內(nèi)氬氣含量，當(dāng)氬氣的含量達(dá)到要求時(shí),關(guān)閉惰性氣體控制閥門(mén)，開(kāi)啟真空加熱器12將熔融罐11加熱到200°C熔融金屬鋰，此時(shí)，鋰熔融系統(tǒng)I中的外層保溫系統(tǒng)13可有效防止熔融罐11內(nèi)的高溫對(duì)操作人員和外界環(huán)境造成的危害，同時(shí)也方便操作。
[0071]30分鐘后，首先打開(kāi)輸送管道加熱層22使輸送管道21的溫度達(dá)到200°C，此時(shí)，輸送系統(tǒng)2中的輸送管道保溫系統(tǒng)23能有效防止輸送管道21中的熔融鋰對(duì)操作人員和外界環(huán)境的危害，同時(shí)也方便操作。其次熔融鋰經(jīng)過(guò)輸送管道21中的100目的過(guò)濾網(wǎng)22，再經(jīng)過(guò)壓力流量泵23最后由擠壓模頭26擠出，涂覆在經(jīng)放卷輥31放出，依次穿過(guò)放卷糾偏器311、放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)312，到達(dá)背輥機(jī)構(gòu)33的基材32上。背輥機(jī)構(gòu)33要在熔融鋰涂覆待補(bǔ)鋰基材32之前加熱到300°C，以保證在涂覆熔融鋰時(shí)的均勻性。在擠壓模頭26向待補(bǔ)鋰基材32表面涂覆熔融鋰的同時(shí)，開(kāi)啟鈍化氣體鈍化系統(tǒng)4，鈍化氣體二氧化碳經(jīng)氣壓泵42和控制部件43到達(dá)密封工作室5中的氣體噴嘴44，噴在補(bǔ)鋰后的基材32上，在金屬鋰的表面生成鈍化膜，補(bǔ)鋰和鈍化后的基材32經(jīng)傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)39、第一傳送輥34、第二傳送輥35冷卻過(guò)后，經(jīng)收卷糾偏器37和收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)38，最終到達(dá)收卷輥36收卷，得到補(bǔ)鋰后的基材32。
[0072]在涂覆過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)擠壓模頭26，可以實(shí)現(xiàn)間隙涂覆。具體的，當(dāng)基材32的表面需要涂覆時(shí)，擠壓模頭26處有熔融鋰擠出，而當(dāng)基材32的表面不需要涂覆時(shí)，擠壓模頭26處停止擠出熔融鋰。
[0073]根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了 一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:包括用于供應(yīng)熔融鋰的鋰熔融系統(tǒng)(1)、用于將熔融鋰從鋰熔融系統(tǒng)(I)輸送至置于收放卷系統(tǒng)(3)中的基材上的輸送系統(tǒng)(2)、用于供應(yīng)基材的收放卷系統(tǒng)(3)、用于向密封工作室(5)提供鈍化氣體的鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)(4)和密封工作室(5)； 所述輸送系統(tǒng)(2)的一端與所述鋰熔融系統(tǒng)(I)的出料口連接，另一端設(shè)置有擠壓模頭(26)，并且所述擠壓模頭(26)置于所述密封工作室(5)內(nèi)； 所述鈍化氣體鈍化系統(tǒng)(4)的一端設(shè)置有氣體噴嘴(44)，并且所述氣體噴嘴(44)置于所述密封工作室(5)內(nèi)； 所述收放卷系統(tǒng)(3)包括背輥機(jī)構(gòu)(33)，并且所述背輥機(jī)構(gòu)(33)置于所述密封工作室(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述鋰熔融系統(tǒng)(I)包括熔融罐(11)、真空加熱器(12)、外層保溫系統(tǒng)(13)、抽真空系統(tǒng)(14)、惰性氣體供應(yīng)裝置(15)、氣壓控制表盤(pán)(16)和惰性氣體比例探測(cè)儀(17); 所述真空加熱器(12)設(shè)置于所述熔融罐(11)的外壁和所述外層保溫系統(tǒng)(13)之間；所述抽真空系統(tǒng)(14)、所述惰性氣體供應(yīng)裝置(15)、所述氣壓控制表盤(pán)(16)和所述惰性氣體比例探測(cè)儀(17 )與所述熔融罐(11)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述惰性氣體供應(yīng)裝置(15)和所述熔融罐(11)之間設(shè)置有惰性氣體控制閥門(mén)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述輸送系統(tǒng)(2)還包括輸送管道(21)、輸送管道加熱器(22)、輸送管道保溫系統(tǒng)(23)、過(guò)濾器(24)和壓力泵(25)； 所述輸送管道加熱器(22)設(shè)置于所述輸送管道(21)的外壁和所述輸送管道保溫系統(tǒng)(23)之間； 所述過(guò)濾器(24)設(shè)置于所述輸送管道(21)內(nèi)； 所述壓力泵(25)與所述輸送管道(21)連接，并且所述壓力泵(25)與所述輸送管道(21)的連接口在所述過(guò)濾器(24 )和所述擠壓模頭(26 )之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述收放卷系統(tǒng)(3)還包括用于纏繞待處理基材(32)的放卷輥(31)、放卷糾偏器(311)、放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(312)、傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(39)、第一傳送輥(34)、第二傳送輥(35)、收卷糾偏器(37)、收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(38)和收卷輥(36)； 所述放卷糾偏器(311)設(shè)置于所述放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(312)和所述放卷輥(31)之間； 所述放卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(312)設(shè)置于所述放卷糾偏器(311)和所述背輥機(jī)構(gòu)(33)之間； 所述傳送張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(39)、所述第一傳送輥(34)、所述第二傳送輥(35)和所述收卷糾偏器(37)和收卷張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(38)依次設(shè)置在所述背輥機(jī)構(gòu)(33)和所述收卷輥(36)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述鈍化氣體供應(yīng)系統(tǒng)(4)還包括鈍化氣體瓶(41)、氣壓泵(42)、控制部件(43)、和氣體比例傳感器(45)； 所述氣壓泵(42 )和控制部件(43 )依次通過(guò)輸氣管道密封連接于所述鈍化氣體瓶(41)和所述氣體噴嘴(44)之間； 所述氣體比例傳感器(45)通過(guò)輸氣管道密封連接于所述鈍化氣體瓶(41)和所述密封工作室(5)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述擠壓模頭(26)和所述背輥機(jī)構(gòu)(33)相向設(shè)置并且二者之間設(shè)置有間隙，所述氣體噴嘴(44)設(shè)置于所述間隙上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述背輥機(jī)構(gòu)(33)和所述擠壓模頭(26)的內(nèi)部均設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于向基材表面補(bǔ)鋰的裝置，其特征在于:所述真空加熱器(12)和所述輸送管道加熱器(22 )的內(nèi)部均設(shè)置有紅外管或電阻絲。
【文檔編號(hào)】H01M4/04GK203800119SQ201420061665
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】李旭東, 陶興華, 謝斌, 李白清, 張盛武 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司, 東莞新能源科技有限公司