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鋰箔的制備方法及設(shè)備

294   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:蘇州清陶新能源科技有限公司  
2023-12-06 14:40:12
權(quán)利要求書: 1.一種鋰箔的制備方法,其特征在于,所述鋰箔的制備方法應(yīng)用于壓延設(shè)備的壓延區(qū)域,所述壓延區(qū)域中設(shè)置有模型層、初始鋰箔和接受層,所述初始鋰箔位于所述模型層和所述接受層之間;

所述模型層靠近所述初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu);

所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過所述壓延設(shè)備將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層,使所述初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)用于將所述初始鋰箔上的鋰間隔性地轉(zhuǎn)移至所述接受層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)均勻地設(shè)置在所述模型層靠近所述初始鋰箔的一側(cè)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的高度或深度為大于或等于5μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述模型層包括篩網(wǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述篩網(wǎng)的篩孔的目數(shù)為[30?1000]目。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述初始鋰箔的基材對其上的鋰的粘結(jié)力小于所述接受層對鋰的粘結(jié)力。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述壓延設(shè)備包括輥壓機(jī),所述輥壓機(jī)包括第一壓輥和第二壓輥,所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層置于所述第一壓輥和所述第二壓輥之間的間隙中,通過所述第一壓輥和所述第二壓輥將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層,使所述初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔;所述第一壓輥和所述第二壓輥之間的所述間隙小于所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層的厚度總和。

9.一種極片補(bǔ)鋰方法,其特征在于,所述極片補(bǔ)鋰方法使用的輥壓設(shè)備包含輥壓區(qū)域,所述輥壓區(qū)域設(shè)置第三壓輥和第四壓輥以及所述第三壓輥和所述第四壓輥之間負(fù)極極片和如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的紋路鋰箔,所述第三壓輥位于所述紋路鋰箔遠(yuǎn)離所述負(fù)極極片的一側(cè),所述第四壓輥位于所述負(fù)極極片遠(yuǎn)離所述鋰箔的一側(cè);

所述負(fù)極極片、所述紋路鋰箔在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過所述第三壓輥和所述第四壓輥之間的間隙完成輥壓;

所述第三壓輥和所述第四壓輥之間的所述間隙小于所述負(fù)極極片、所述紋路鋰箔的厚度總和。

說明書: 一種鋰箔的制備方法及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種鋰箔的制備方法及設(shè)備。背景技術(shù)[0002] 鋰箔補(bǔ)鋰是一種容易量產(chǎn)且安全性較高的電池負(fù)極補(bǔ)鋰方式,通過鋰箔補(bǔ)鋰可以提升電池首次效率、電池容量、能量密度和循環(huán)性能。鋰箔補(bǔ)鋰的具體工序通常是采用輥壓機(jī)或復(fù)合機(jī)對鋰箔和電池負(fù)極同時(shí)進(jìn)行輥壓,從而使鋰負(fù)載到電池負(fù)極表面,在后續(xù)的補(bǔ)

鋰工藝中完成補(bǔ)鋰。

[0003] 雖然補(bǔ)鋰能提高電池的首次效率,但受限于現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和設(shè)備,現(xiàn)有技術(shù)中的鋰箔厚較大,面密度較高,經(jīng)過實(shí)際的補(bǔ)鋰工藝,負(fù)極表面會(huì)殘留多余的鋰。殘留的鋰極大影響了電池性能,甚至導(dǎo)致析鋰引起電池安全問題。

[0004] 申請人之前的研究中曾采用設(shè)置帶有凸出或凹陷結(jié)構(gòu)的壓輥來制備鋰箔的技術(shù)方案,但該技術(shù)方案必須使用特定結(jié)構(gòu)的壓輥,當(dāng)有不同的需求時(shí),需要更換壓輥,增加了工藝成本;同時(shí),申請人還通過襯膜在補(bǔ)鋰過程中補(bǔ)鋰量的方法,但上述方法僅僅涉及補(bǔ)鋰工藝,如何在前期鋰箔制備過程中進(jìn)行定量化設(shè)計(jì),生產(chǎn)鋰箔依然是未知的。

[0005] 所以,如何制備一種能夠解決目前補(bǔ)鋰方法容易造成補(bǔ)鋰過多的問題的鋰箔,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 本發(fā)明提供了一種鋰箔的制備方法及設(shè)備,以解決目前補(bǔ)鋰方法容易造成補(bǔ)鋰過多的問題。

[0007] 本發(fā)明提供了如下方案:[0008] 第一方面,本發(fā)明提供了一種鋰箔的制備方法,所述方法使用的設(shè)備包含壓延區(qū)域,所述壓延區(qū)域中設(shè)置有模型層、初始鋰箔和接受層,所述初始鋰箔位于所述模型層和所述接受層之間;

[0009] 所述模型層靠近所述初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu);[0010] 所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過所述壓延設(shè)備將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層,使所述初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。

[0011] 可選地,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)用于將所述初始鋰箔上的鋰間隔性地轉(zhuǎn)移至所述接受層。

[0012] 可選地,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)均勻地設(shè)置在所述模型層靠近所述初始鋰箔的一側(cè)上。

[0013] 可選地,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)在所述模型層上所占的比例根據(jù)負(fù)極極片所需的補(bǔ)鋰量進(jìn)行調(diào)整。

[0014] 可選地,所述凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的高度或深度為大于或等于5μm。[0015] 可選地,所述模型層包括篩網(wǎng)。[0016] 可選地,所述篩網(wǎng)的篩孔的目數(shù)為[30?1000]目。[0017] 可選地,所述初始鋰箔的基材對其上的鋰的粘結(jié)力小于所述接受層對鋰的粘結(jié)力。

[0018] 可選地,所述壓延設(shè)備包括輥壓機(jī),所述輥壓機(jī)包括第一壓輥和第二壓輥,所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層置于所述第一壓輥和所述第二壓輥之間的間隙中,通過所述第一壓輥和所述第二壓輥將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層,使所述初始

鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔;所述第一壓輥和所述第二壓輥之間的所述間隙小于所述模型層、所

述初始鋰箔和所述接受層的厚度總和。

[0019] 可選地,所述壓延設(shè)備包括平壓壓機(jī),所述平壓壓機(jī)包括平臺(tái)和壓合件,所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層置于所述平臺(tái)上,通過所述壓合件將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層。

[0020] 第二方面,本發(fā)明還提供了一種鋰箔的制備設(shè)備,所述制備設(shè)備包括壓延設(shè)備,所述壓延設(shè)備上設(shè)置有壓延區(qū)域,所述壓延區(qū)域中設(shè)置有模型層、初始鋰箔和接受層,所述初始鋰箔位于所述模型層和所述接受層之間;[0021] 所述模型層靠近所述初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu);[0022] 所述模型層、所述初始鋰箔和所述接受層在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過所述壓延設(shè)備將所述初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至所述接受層,使所述初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。

[0023] 第三方面,本發(fā)明還提供了一種極片補(bǔ)鋰方法,所述極片補(bǔ)鋰方法使用的輥壓設(shè)備包含輥壓區(qū)域,所述輥壓區(qū)域設(shè)置第三壓輥和第四壓輥以及所述第三壓輥和所述第四壓

輥之間負(fù)極極片和所述的紋路鋰箔,所述第三壓輥位于所述紋路鋰箔遠(yuǎn)離所述負(fù)極極片的

一側(cè),所述第四壓輥位于所述負(fù)極極片遠(yuǎn)離所述鋰箔的一側(cè);

[0024] 所述負(fù)極極片、所述紋路鋰箔在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過所述第三壓輥和所述第四壓輥之間的間隙完成輥壓;

[0025] 所述第三壓輥和所述第四壓輥之間的所述間隙小于所述負(fù)極極片、所述紋路鋰箔的厚度總和。

[0026] 根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例,本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:[0027] 本發(fā)明提供的制備方法在初始鋰箔的兩側(cè)分別設(shè)置模型層和接受層,模型層上靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu),也即模型層的部分表面向初始鋰箔的方向

凸起,初始鋰箔靠近接受層的一側(cè)上設(shè)置有鋰。在壓延設(shè)備壓延時(shí)向模型層和接受層施加

一定的壓力,使模型層上凸起的部分、初始鋰箔和接受層接觸,在壓延設(shè)備的壓力作用下,初始鋰箔上對應(yīng)于凸起部分的鋰轉(zhuǎn)移至接受層上,對應(yīng)于模型層上凹陷部分的鋰受到壓力

作用較小,因此難以轉(zhuǎn)移至接受層,轉(zhuǎn)移了部分鋰的初始鋰箔即為最終為負(fù)極補(bǔ)鋰所需的

紋路鋰箔。相比初始鋰箔,紋路鋰箔上的部分鋰轉(zhuǎn)移至了接受層上,因此減小了鋰的厚度和面密度,從而使得紋路鋰箔可以根據(jù)需要調(diào)整其上的鋰量,減少鋰離子,解決補(bǔ)鋰后負(fù)極析鋰的問題。

附圖說明[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施

例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0029] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的鋰箔的制備方法的流程框圖;[0030] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的鋰箔的制備設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0031] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的

范圍。

[0032] 本發(fā)明提供了一種鋰箔的制備方法,用于制備一種能夠滿足實(shí)際補(bǔ)鋰需要的鋰箔。鋰箔的制備方法應(yīng)用于壓延設(shè)備的壓延區(qū)域,壓延區(qū)域中設(shè)置有模型層、初始鋰箔和接受層。初始鋰箔位于模型層和接受層之間,模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)。模型層、初始鋰箔和接受層在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過壓延設(shè)備將初始鋰箔

上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,使初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。其中,初始鋰箔為按照現(xiàn)有的設(shè)備和方法制備得到的鋰箔,其一般包含基材和設(shè)于基材上的鋰。

[0033] 在初始鋰箔的兩側(cè)分別設(shè)置模型層和接受層,模型層上靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu),也即模型層的部分表面向初始鋰箔的方向凸起。初始鋰箔靠近接受層的一側(cè)上設(shè)置有鋰。在壓延設(shè)備壓延時(shí)向模型層和接受層施加一定的壓力,使模型層上

凸起的部分、初始鋰箔和接受層接觸。在壓延設(shè)備的壓力作用下,初始鋰箔上對應(yīng)于凸起部分的鋰轉(zhuǎn)移至接受層上,對應(yīng)于模型層上凹陷部分的鋰受到壓力作用較小,因此難以轉(zhuǎn)移

至接受層,轉(zhuǎn)移了部分鋰的初始鋰箔即為最終為負(fù)極補(bǔ)鋰所需的紋路鋰箔。相比初始鋰箔,紋路鋰箔上的部分鋰轉(zhuǎn)移至了接受層上,因此減小了鋰的厚度和面密度,從而使得紋路鋰

箔可以根據(jù)需要調(diào)整其上的鋰量,減少鋰離子,解決補(bǔ)鋰后負(fù)極析鋰的問題。

[0034] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,凸起和/或凹陷在模型層上所占的比例可以根據(jù)負(fù)極極片所需的補(bǔ)鋰量進(jìn)行調(diào)整。

[0035] 作為一種實(shí)施方式,凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)均勻設(shè)置,使得初始鋰箔上的鋰非連續(xù)地均勻地粘附到接受層上,也使得最終的紋路鋰箔上的鋰均勻地排布。

[0036] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括陽模,陽模上設(shè)置有朝向初始鋰箔的凸起結(jié)構(gòu)。在壓延設(shè)備壓延時(shí),凸起結(jié)構(gòu)與初始鋰箔貼合,初始鋰箔上與凸起結(jié)構(gòu)對應(yīng)位置的鋰被轉(zhuǎn)移至接受層。

[0037] 作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,凸起結(jié)構(gòu)的高度為大于或等于5μm,具體地,凸起結(jié)構(gòu)的高度為5μm、6μm、7μm或更大。[0038] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,初始鋰箔的基材對其上的鋰的粘結(jié)力小于接受層對鋰的粘結(jié)力,從而能夠使鋰順利地從初始鋰箔上轉(zhuǎn)移。

[0039] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括陰模,陰模上設(shè)置有遠(yuǎn)離初始鋰箔的凹陷結(jié)構(gòu)。在壓延設(shè)備壓延時(shí),模型層部分與初始鋰箔貼合,初始鋰箔上的鋰被轉(zhuǎn)移至接受層。

[0040] 作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,凹陷結(jié)構(gòu)的深度為大于或等于5μm,具體地,凹陷結(jié)構(gòu)的深度為5μm、6μm、7μm或更大。[0041] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括篩網(wǎng),更為具體地,篩網(wǎng)的篩孔的目數(shù)為[30?1000]目,也即,模型層表面上每英寸長度的凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為[30?1000]個(gè),凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為30、50、80、100、300、500、600、800或1000。

[0042] 需要特別說明的是,在一些實(shí)施例中,模型層、初始鋰箔、接受層卷在放卷輥上,該放卷輥設(shè)置在上述輥壓設(shè)備的上游,對應(yīng)地,上述輥壓設(shè)備的下游還設(shè)置有用于收集轉(zhuǎn)移完成的紋路鋰箔、模型層、接受層的收卷輥。在進(jìn)行壓延時(shí),放卷輥、輥壓設(shè)備和收卷輥同時(shí)工作。

[0043] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的鋰箔的制備方法的流程框圖。如圖1所示,制備方法的步驟包括:

[0044] S1.通過牽引設(shè)備將模型層、初始鋰箔和接受層牽引到壓延區(qū)域,模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu);

[0045] S2.模型層、初始鋰箔和接受層經(jīng)過壓延設(shè)備將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,使初始鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。

[0046] 其中,初始鋰箔上設(shè)置有鋰,該鋰在壓力作用下可以轉(zhuǎn)移至接受層上,接受層上的鋰可以回收利用。[0047] 本申請對凹陷和/或凸出結(jié)構(gòu)的形狀沒有特別限定,在不違背本申請發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上,任何常見的形狀均能用于本申請中,包括但不限于曲線、直線、圓形、方形或其他規(guī)則的圖形或不規(guī)則的圖形。

[0048] 本申請對初始鋰箔的種類沒有特別限定,可以理解的是,任何已知的覆蓋在負(fù)極極片上經(jīng)過特定的補(bǔ)鋰工序能夠?qū)ω?fù)極極片進(jìn)行補(bǔ)鋰的箔片均能用于本申請中,包括但不

限于單質(zhì)鋰、鋰硅合金等。

[0049] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,鋰箔的制備方法包括將初始鋰箔置于模型層和接受層之間。牽引設(shè)備包括第一牽引裝置、第二牽引裝置和第三牽引裝置。將初始鋰箔置于模型層和接受層之間的步驟包括:同時(shí)通過第一牽引裝置、第二牽引裝置和第三牽引裝置將模型層、初始鋰箔和接受層牽引至壓延區(qū)域。

[0050] 通過第一牽引裝置、第二牽引裝置、第三牽引裝置分別將模型層、初始鋰箔、接受層依次牽引到壓延區(qū)域,同時(shí),初始鋰箔設(shè)置于模型層和接受層之間,以保證壓延設(shè)備的壓力施加到模型層、初始鋰箔和接受層上,形成間斷粘附鋰的紋路鋰箔。[0051] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,壓延設(shè)備包括輥壓機(jī),輥壓機(jī)包括第一壓輥和第二壓輥,第一壓輥和第二壓輥之間具有一定的間隙。模型層、初始鋰箔和接受層置于第一壓輥和第二壓輥之間的間隙中,通過第一壓輥和第二壓輥將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,使

得初始鋰箔的鋰間斷性的粘附到接受層的表面。其中,第一壓輥和第二壓輥之間的間隙大

小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整,從而調(diào)整初始鋰箔受到的壓力,避免壓力過大導(dǎo)致鋰箔和

接受層因粘結(jié)力過大而使鋰箔損傷。

[0052] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,壓延設(shè)備包括平壓壓機(jī),平壓壓機(jī)包括平臺(tái)和壓合件,模型層、初始鋰箔和接受層置于平臺(tái)上,通過壓合件將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,使得初始鋰箔的鋰間斷性的粘附到接受層的表面。其中模型層、初始鋰箔和接受層依次疊放在平臺(tái)上。

[0053] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,將模型層、初始鋰箔和接受層疊層放置成需要的尺寸放置在平臺(tái)上,通過壓合件將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層。

[0054] 本申請還提供一種負(fù)極極片,該負(fù)極極片采用上述任意一個(gè)實(shí)施例提供的紋路鋰箔進(jìn)行補(bǔ)鋰。具體補(bǔ)鋰方法使用的輥壓設(shè)備包含輥壓區(qū)域,輥壓區(qū)域設(shè)置第三壓輥和第四

壓輥以及第三壓輥和第四壓輥之間負(fù)極極片和如上述任意一個(gè)實(shí)施例提供的紋路鋰箔,第

三壓輥位于紋路鋰箔遠(yuǎn)離負(fù)極極片的一側(cè),第四壓輥位于負(fù)極極片遠(yuǎn)離鋰箔的一側(cè)。負(fù)極

極片、紋路鋰箔在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過第三壓輥和第四壓輥之間的間隙完成輥

壓。第三壓輥和第四壓輥之間的間隙小于負(fù)極極片、紋路鋰箔的厚度總和。其中,第三壓輥可以與第一壓輥為同一個(gè)壓輥,相同地,第四壓輥可以與第二壓輥為同一個(gè)壓輥,且第三壓輥和第四壓輥均可以為光面壓輥。

[0055] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,極片補(bǔ)鋰方法的步驟包括:[0056] 通過牽引設(shè)備將紋路鋰箔和負(fù)極極片牽引到輥壓區(qū)域;[0057] 紋路鋰箔和負(fù)極極片經(jīng)過第三壓輥和第四壓輥之間的間隙完成輥壓;[0058] 通過收卷設(shè)備將補(bǔ)鋰后的紋路鋰箔和補(bǔ)鋰后的負(fù)極極片進(jìn)行收卷。[0059] 其中,紋路鋰箔上設(shè)置有鋰,該鋰在壓力作用下可以轉(zhuǎn)移至負(fù)極極片的待補(bǔ)鋰面上。

[0060] 通過上述實(shí)施例提供的鋰箔對負(fù)極極片進(jìn)行補(bǔ)鋰后,負(fù)極極片上的鋰均勻且間隔布置,不會(huì)造成鋰殘留,更不會(huì)導(dǎo)致負(fù)極析鋰。

[0061] 本申請的負(fù)極極片可以應(yīng)用于液態(tài)電池、固態(tài)電池或固液混合電池,電池還包括正極極片、電解液和/或固態(tài)電解質(zhì)。

[0062] 負(fù)極極片包括集流體和負(fù)極活性物質(zhì),集流體的種類及組成不受到具體的限制,可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇,作為一種示意性的舉例,可以為銅箔。

[0063] 優(yōu)選地,負(fù)極活性物質(zhì)包含Si基材料、Sn基材料、Si/C、SiO/C、Sn/C、Si的鹵化物、Sn的鹵化物、Si合金、Sn合金中的一種或幾種。[0064] 正極極片包括正極集流體和正極活性物質(zhì),作為本申請的實(shí)施方式,對應(yīng)用體系沒有特別的限定,在不違背本申請發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上,任何已知的正極活性物質(zhì)、正極極片均能用于本申請中。

[0065] 電池中的隔膜、固態(tài)電解質(zhì)、電解液的具體種類也不受到具體限制,在不違背本申請發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上,可以是現(xiàn)有電池中使用的任何材料。[0066] 本發(fā)明還提供了一種鋰電池,鋰電池包括正極極片、負(fù)極極片、電解質(zhì),其中,負(fù)極極片為上述實(shí)施例提供的負(fù)極極片。[0067] 正極極片包括正極活性物質(zhì)層和集流體。正極活性物質(zhì)層包括正極活性物質(zhì),正極活性物質(zhì)可以是包含一種或多種過渡金屬陽離子的多個(gè)正極活性顆粒形成,該過渡金屬

例如錳(Mn),鎳(Ni),鈷(Co),鉻(Cr),鐵(Fe),釩()及其組合。在一些實(shí)施方案中,正極活性物質(zhì)層進(jìn)一步包括電解質(zhì),例如多個(gè)電解質(zhì)顆粒。正極活性物質(zhì)層具有大于或等于約1μm至小于或等于約1,000μm的厚度。

[0068] 正極活性物質(zhì)為層狀氧化物、尖晶石和聚陰離子中的一種。例如,層狀氧化物(例如,巖鹽層狀氧化物)包含一種或多種選自以下的基于鋰的正極活性物質(zhì):LiCoO2(LCO),

LiNixMnyCo1?x?yO2(其中0≤x≤1且0≤y≤1),LiNi1?x?yCoxAlyO2(其中0≤x≤1且0≤y≤

1),LiNixMn1?xO2(其中0≤x≤1),和Li1+xMO2(其中M是Mn,Ni,Co和Al中的一種和0≤x≤1)。

尖晶石陰極包含一種或多種選自以下的基于鋰的正極活性物質(zhì):LiMn2O4(LMO)和LiNix

Mn1.5O4。橄欖石型陰極包含一種或多種基于鋰的正極活性物質(zhì)LiMPO4(其中M為Fe,Ni,Co和Mn中的至少一種)。聚陰離子陽離子包含例如磷酸鹽如Li2(PO4)3和/或硅酸鹽如LiFeSiO4。

[0069] 在一種實(shí)施方式中,一種或多種基于鋰的正極活性物質(zhì)可以任選地被涂覆(例如通過LiNbO3和/或Al2O3)和/或可以被摻雜(例如通過鎂(Mg))。此外,在某些實(shí)施方式中,一種或多種基于鋰的正極活性物質(zhì)可以任選地混合有提供電子傳導(dǎo)路徑的一種或多種導(dǎo)電

材料和/或改善正極的結(jié)構(gòu)完整性的至少一種聚合物粘合劑材料。例如,正極活性物質(zhì)層可以包含大于或等于約30重量%至小于或等于約98重量%的一種或多種基于鋰的正極活性

物質(zhì);大于或等于約0重量%至小于或等于約30重量%的導(dǎo)電材料;和大于或等于約0重

量%至小于或等于約20重量%的粘合劑,和在某些方面,任選地大于或等于約1重量%至小于或等于約20重量%的粘合劑。

[0070] 正極活性物質(zhì)層可任選地與如下的粘合劑混合:如聚四氟乙烯(PTFE),羧甲基纖維素鈉(CMC),苯乙烯?丁二烯橡膠(SBR),聚偏二氟乙烯(PDF),丁腈橡膠(NBR),苯乙烯?乙烯?丁烯?苯乙烯共聚物(SEBS),苯乙烯?丁二烯?苯乙烯共聚物(SBS),聚丙烯酸鋰(LiPAA),聚丙烯酸鈉(NaPAA),海藻酸鈉,海藻酸鋰及其組合。導(dǎo)電材料可包括基于碳的材料,粉末鎳或其他金屬顆粒,或?qū)щ娋酆衔?。基于碳的材料可以包括例如炭黑,石墨,乙炔?例如

KETCHENTM黑或DENKATM黑),碳纖維和納米管,石墨烯等的顆粒。導(dǎo)電聚合物的實(shí)例包括聚苯胺,聚噻吩,聚乙炔,聚吡咯等。

[0071] 正極集流體可以促進(jìn)電子在正電極與外部電路之間的流動(dòng)。正極集流體可包括金屬,例如金屬箔,金屬柵格或篩網(wǎng),或金屬網(wǎng)。例如,正極集流體可以由鋁,不銹鋼和/或鎳或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他合適的導(dǎo)電材料形成。電解質(zhì)可以是非水液態(tài)電解質(zhì)溶

液,其可包括溶解在有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的混合物中的鋰鹽??稍陔姵刂胁捎迷S多常規(guī)非

水液態(tài)電解質(zhì)溶液。

[0072] 適當(dāng)?shù)匿圎}通常具有惰性陰離子??扇芙庠谟袡C(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的混合物中以形成非水液態(tài)電解質(zhì)溶液的鋰鹽的非限制性列表包括:六氟磷酸鋰(LiPF6);高氯酸鋰

(LiClO4)、四氯鋁酸鋰(LiAlCl4)、碘化鋰(LiI)、溴化鋰(LiBr)、硫氰酸鋰(LiSCN)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、二氟草酸硼酸鋰(LiBF2(C2O4))(LiODFB)、四苯硼酸鋰(LiB(C6H5)4)、雙(草酸)硼酸鋰(LiB(C2O4)2)(LiBOB)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C2O4))(LiFOP)、硝酸鋰(LiNO3)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)、雙(三氟甲烷磺酰亞胺)鋰(LITFSI)(LiN

(CF3SO2)2)、雙氟磺酰亞胺鋰(LiN(FSO2)2)(LIFSI)以及它們的組合。在某些變型中,鋰鹽選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、雙(三氟甲烷磺酰亞胺)鋰(LiTFSI)(LiN(CF3SO2)2)、雙氟磺酰亞胺鋰(LiN(FSO2)2)(LiFSI)、氟烷基膦酸鋰(LiFAP)、磷酸鋰(Li3PO4)以及它們的組合。

[0073] 這些和其他類似的鋰鹽可溶解在多種有機(jī)溶劑中,有機(jī)溶劑包括但不限于各種碳酸烷基酯,諸如環(huán)狀碳酸酯(例如,碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC))、線性碳酸酯(例如,碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC))、脂肪族羧酸酯(例如,甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯)、γ?內(nèi)酯(例如,γ?丁內(nèi)酯、γ?戊內(nèi)酯)、鏈狀結(jié)構(gòu)醚(例如,1,2?二甲氧基乙烷(DME)、1?2?二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷)、環(huán)狀醚(例如,四氫呋喃,2?甲基四氫呋喃)、1,3?二氧戊環(huán)(DOL)、硫化合物(例如,環(huán)丁砜)以及它們的組合。在各個(gè)方面,電解質(zhì)50可包括所述一種或多種鋰鹽的大于或等于

1M至小于或等于約2M濃度。在某些變型中,例如當(dāng)電解質(zhì)具有大于約2M的鋰濃度或具有離

子液體時(shí),電解質(zhì)可包括一種或多種稀釋劑,諸如碳酸氟代乙烯酯(FEC)和/或氫氟醚

(HFE)。

[0074] 在各種情況下,分隔件可以是多微孔聚合物分隔件,其包括聚烯烴,包括由均聚物(衍生自單一單體成分)或雜聚物(衍生自多于一種單體成分)制成的聚烯烴,所述均聚物和雜聚物可以是直鏈抑或支鏈的。在某些方面,聚烯烴可以是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或者PE與PP的共混物、或者PE和/或PP的多層結(jié)構(gòu)化多孔膜??缮藤彽木巯N多孔分隔件52膜包括可從CelgardLLC獲得的 2500(單層聚丙烯分隔件)和 2340

(三層聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯分隔件)。

[0075] 當(dāng)分隔件是多微孔聚合物分隔件時(shí),它可以是單層或多層層壓件。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,單層聚烯烴可形成整個(gè)多微孔聚合物分隔件。在其他方面,例如,分隔件可以是纖維膜,其具有在相對表面之間延伸的大量孔,并且可具有小于1毫米的厚度。然而,作為另一個(gè)示例,可組裝類似或不同的聚烯烴的多個(gè)離散層以形成分隔件。[0076] 代替聚烯烴或除了聚烯烴之外,多微孔聚合物分隔件還可包括其他聚合物,諸如但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏二氟乙烯(PdF)、聚酰胺(尼龍)、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺?酰亞胺、聚醚、聚甲醛(例如,乙縮醛)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚環(huán)烷酸乙二醇脂(polyethylenenaphthenate)、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚烯烴共聚物、丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚硅氧烷聚合物(例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS))、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并惡唑(PBO)、聚亞苯基(polyphenylene)、聚亞芳基醚酮、聚全氟環(huán)丁烷、聚偏二氟乙烯共聚物(例如,PdF?六氟丙烯或(PdF?HFP))和聚偏二氟乙烯三元共聚物、聚氟乙烯、液晶聚合物(例如,ECTRANTM(德國HoechstAG)和 (特拉華州威爾明頓的

杜邦))、聚芳酰胺、聚苯醚、纖維素材料、介孔二氧化硅或其組合。

[0077] 此外,分隔件可與陶瓷材料混合,或者其表面可以以陶瓷材料涂覆。例如,陶瓷涂層可包括氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)或其組合。構(gòu)想了用于形成分隔件的各種常規(guī)可用的聚合物和商業(yè)產(chǎn)品、以及可被采用來制造這樣的多微孔聚合物分隔件的許多制造方法。

[0078] 在各個(gè)方面,如上文所描述,電解質(zhì)可以是固態(tài)電解質(zhì),其中顆粒形成電解質(zhì)和分隔件兩者。固態(tài)電解質(zhì)可包括一種或多種固態(tài)電解質(zhì)顆粒,所述優(yōu)選地,負(fù)極活性物質(zhì)層中還可以添加固體電解質(zhì)顆粒,固態(tài)電解質(zhì)顆??砂环N或多種聚合物的組分、氧化物的顆粒、硫化物的顆粒、鹵化物的顆粒、硼酸鹽的顆粒、氮化物的顆?;驓浠锏念w粒。當(dāng)使用聚合物顆粒時(shí),可以采用鋰鹽進(jìn)行復(fù)合。作為一種實(shí)施方式,基于聚合物的組分可包含選自包括以下各者的組的一種或多種聚合物材料:聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚(對苯醚)

(PPO)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏二氟乙烯(PDF)、聚偏二氟乙烯共六氟丙烯(PDF?HFP)、聚氯乙烯(PC)以及它們的組合。在一個(gè)變型中,一種或多種聚合物材料可具有等于約10?4S/cm的離子電導(dǎo)率。

[0079] 作為一種實(shí)施方式,氧化物顆粒可包含一種或多種石榴石陶瓷、LISICON型氧化物、NASICON型氧化物和鈣鈦礦型陶瓷。例如,一種或多種石榴石陶瓷可選自包括以下各者的組:Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12、Li7La3Zr2O12、Li6.2Ga0.3La2.95Rb0.05Zr2O12、

Li6.85La2.9Ca0.1Zr1.75Nb0.25O12、Li6.25Al0.25La3Zr2O12、Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12、Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12以及它們的組合。一種或多種LISICON型氧化物可選自包括以下各者的組:Li14Zn(GeO4)4、Li3+x(P1?xSix)O4(其中02)、Li1+xYxZr2?x(PO4)3(LYZP)(其中0≤x≤2)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、LiTi2(PO4)3、LiGeTi(PO4)3、LiGe2(PO4)3、LiHf2(PO4)3以及它們的組合。一種或多種鈣鈦礦型陶瓷可選自包括以下各者的組:Li3.3La0.53TiO3、LiSr1.65Zr1.3Ta1.7O9、Li2x?ySr1?xTayZr1?yO3(其中x=0.75y且

0.60[0080] 在各個(gè)方面,基于硫化物的顆??砂ㄟx自包括以下各者的組的一種或多種基于硫化物的材料:Li2S?P2S5、Li2S?P2S5?MSx(其中M是Si、Ge和Sn且0≤x≤2)、Li3.4Si0.4P0.6S4、Li10GeP2S11.7O0.3、Li9.6P3S12、Li7P3S11、Li9P3S9O3、Li10.35Si1.35P1.65S12、Li9.81Sn0.81P2.19S12、Li10(Si0.5Ge0.5)P2S12、Li(Ge0.5Sn0.5)P2S12、Li(Si0.5Sn0.5)PsS12、Li10GeP2S12(LGPS)、Li6PS5X(其中X是Cl、Br或I)、Li7P2S8I、Li10.35Ge1.35P1.65S12、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10SnP2S12、Li10SiP2S12、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、(1?x)P2S5?xLi2S(其中0.5≤x≤0.7)以及它們的組合。在一個(gè)變型中,一種或多種基于硫化物的材料可具有大于或等于約10?7S/cm至小于或等于約1S/cm的

離子電導(dǎo)率。

[0081] 在各個(gè)方面,基于鹵化物的顆粒可包括選自包括以下各者的組的一種或多種基于鹵化物的材料:Li2CdCl4、Li2MgCl4、Li2CdI4、Li2ZnI4、Li3OCl、LiI、Li5ZnI4、Li3OCl1?xBrx(其中

0約10?8S/cm至小于或等于約10?1S/cm的離子電導(dǎo)率。

[0082] 在各個(gè)方面,基于硼酸鹽的顆粒可包括選自包括以下各者的組的一種或多種基于硼酸鹽的材料:Li2B4O7、Li2O?(B2O3)?(P2O5)以及它們的組合。在一個(gè)變型中,一種或多種基于硼酸鹽的材料可具有大于或等于約10?7S/cm至小于或等于約10?2S/cm的離子電導(dǎo)率。

[0083] 在各個(gè)方面,基于氮化物的顆粒可包括選自包括以下各者的組的一種或多種基于氮化物的材料:Li3N、Li7PN4、LiSi2N3、LiPON以及它們的組合。在一個(gè)變型中,一種或多種基于氮化物的材料可具有大于或等于約10?9S/cm至小于或等于約1S/cm的離子電導(dǎo)率。

[0084] 在各個(gè)方面,基于氫化物的顆??砂ㄟx自包括以下各者的組的一種或多種基于氫化物的材料:Li3AlH6、LiBH4、LiBH4?LiX(其中X是Cl、Br和I中的一者)、LiNH2、Li2NH、LiBH4?LiNH2以及它們的組合。在一個(gè)變型中,一種或多種基于氫化物的材料可具有大于或?7

等于約10 S/cm至小于或等于約10?2S/cm的離子電導(dǎo)率。

[0085] 在另外的變型中,固態(tài)電解質(zhì)顆??梢允菧?zhǔn)固體電解質(zhì),其包含上文詳述的非水液體電解質(zhì)溶液和固態(tài)電解質(zhì)系統(tǒng)的混合體,例如,包括一種或多種離子液體以及一種或

多種金屬氧化物顆粒(諸如,氧化鋁(Al2O3)和/或二氧化硅(SiO2))。

[0086] 本申請進(jìn)一步提供一種鋰箔的制備設(shè)備,制備設(shè)備包括壓延設(shè)備,壓延設(shè)備上設(shè)置有壓延區(qū)域,壓延區(qū)域中設(shè)置有模型層、初始鋰箔和接受層,初始鋰箔位于模型層和接受層之間。模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)。模型層、初始鋰箔和接受層在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過壓延設(shè)備將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,使初始

鋰箔轉(zhuǎn)變成紋路鋰箔。其中,初始鋰箔為按照現(xiàn)有的設(shè)備和方法制備得到的鋰箔。

[0087] 在初始鋰箔的兩側(cè)分別設(shè)置模型層和接受層,模型層上靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu),也即模型層的部分表面向初始鋰箔的方向凸起,初始鋰箔靠近接受層的一側(cè)上設(shè)置有鋰。在壓延設(shè)備壓延時(shí)向模型層和接受層施加一定的壓力,使模型層上

凸起的部分、初始鋰箔和接受層接觸,在壓延設(shè)備的壓力作用下,初始鋰箔上對應(yīng)于凸起部分的鋰轉(zhuǎn)移至接受層上,對應(yīng)于模型層上凹陷部分的鋰無法受到壓力作用,因此不會(huì)轉(zhuǎn)移

至接受層,轉(zhuǎn)移了部分鋰的初始鋰箔即為最終為負(fù)極補(bǔ)鋰所需的紋路鋰箔。因?qū)⒊跏间嚥?br />
上的部分鋰轉(zhuǎn)移至了接受層上,減小了鋰箔的厚度和面密度,對于最終得到的鋰箔的厚度

和面密度可以通過調(diào)整模型層上凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的分布來實(shí)現(xiàn),從而使得最終得到的

鋰箔能夠滿足實(shí)際的補(bǔ)鋰需求,不會(huì)超出實(shí)際補(bǔ)鋰的需要,造成鋰離子過多,更不會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)鋰后負(fù)極析鋰。

[0088] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,凸起和/或凹陷在模型層上所占的比例可以根據(jù)負(fù)極極片所需的補(bǔ)鋰量進(jìn)行調(diào)整。

[0089] 作為一種實(shí)施方式,凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)均勻設(shè)置,使得初始鋰箔上的鋰非連續(xù)地均勻地粘附到接受層上,也使得最終的紋路鋰箔上的鋰均勻地排布。

[0090] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括陽模,陽模上設(shè)置有朝向初始鋰箔的凸起結(jié)構(gòu)。在壓延設(shè)備壓延時(shí),凸起結(jié)構(gòu)與初始鋰箔貼合,初始鋰箔上與凸起結(jié)構(gòu)對應(yīng)位置的鋰被轉(zhuǎn)移至接受層。

[0091] 作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,凸起結(jié)構(gòu)的高度為大于或等于5μm,具體地,凸起結(jié)構(gòu)的高度為5μm、6μm、7μm或更大。[0092] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括陰模,陽模上設(shè)置有遠(yuǎn)離初始鋰箔的凹陷結(jié)構(gòu)。在壓延設(shè)備壓延時(shí),模型層上除凹陷結(jié)構(gòu)以外的部分與初始鋰箔貼合,初始鋰箔上與模型層上除凹陷結(jié)構(gòu)以外的部分對應(yīng)位置的鋰被轉(zhuǎn)移至接受層。

[0093] 作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,凹陷結(jié)構(gòu)的深度為大于或等于5μm,具體地,凹陷結(jié)構(gòu)的深度為5μm、6μm、7μm或更大。[0094] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,模型層包括篩網(wǎng),更為具體地,篩網(wǎng)的篩孔的目數(shù)為[30?1000]目,也即,模型層表面上每英寸長度的凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為[30?1000]個(gè),凸起和/或凹陷結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為30、50、80、100、300、500、600、800或1000。

[0095] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的鋰箔的制備設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,在一個(gè)具體的實(shí)施例中,牽引設(shè)備還包括第一牽引裝置21、第二牽引裝置22和第三牽引裝置23,通過第一牽引裝置21、第二牽引裝置22和第三牽引裝置23分別將模型層31、初始鋰箔32和

接受層33牽引至壓延區(qū)域,模型層31、初始鋰箔32和接受層33同時(shí)穿過壓延區(qū)域。

[0096] 通過第一牽引裝置21、第二牽引裝置22、第三牽引裝置23分別將模型層31、初始鋰箔32、接受層33依次牽引到壓延區(qū)域,同時(shí),初始鋰箔32設(shè)置于模型層31和接受層33之間,以保證壓延設(shè)備的壓力施加到模型層31、初始鋰箔32和接受層33上,形成間斷粘附鋰的紋路鋰箔34。

[0097] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,壓延設(shè)備包括輥壓機(jī),輥壓機(jī)包括第一壓輥11和第二壓輥12,第一壓輥11和第二壓輥12之間具有一定的間隙。模型層31、初始鋰箔32和接受層33置于第一壓輥11和第二壓輥12之間的間隙中,通過第一壓輥11和第二壓輥12將初始鋰箔32上

的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層33,使得初始鋰箔32的鋰間斷性的粘附到接受層33的表面。

[0098] 在一個(gè)具體的實(shí)施例中,壓延設(shè)備包括平壓壓機(jī),平壓壓機(jī)包括平臺(tái)和壓合件,模型層31、初始鋰箔32和接受層33置于平臺(tái)上,通過壓合件將初始鋰箔32上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層33,使得初始鋰箔32的鋰間斷性的粘附到接受層33的表面。其中模型層31、初始鋰箔

32和接受層33依次疊放在平臺(tái)上。

[0099] 本發(fā)明還提供了一種極片補(bǔ)鋰設(shè)備,其上設(shè)置有輥壓區(qū)域,輥壓區(qū)域包括第三壓輥和第四壓輥,第三壓輥和第四壓輥之間的間隙可以容納負(fù)極極片和紋路鋰箔,第三壓輥

位于紋路鋰箔遠(yuǎn)離負(fù)極極片的一側(cè),第四壓輥位于負(fù)極極片遠(yuǎn)離鋰箔的一側(cè)。負(fù)極極片和

紋路鋰箔在牽引設(shè)備的牽引力作用下通過第三壓輥和第四壓輥之間的間隙完成輥壓,第三

壓輥和第四壓輥之間的間隙小于負(fù)極極片、紋路鋰箔的厚度總和。

[0100] 為了更好的體現(xiàn)通過本申請的提供的制備方法或制備設(shè)置制備的鋰箔的優(yōu)勢,列舉以下實(shí)施例。

[0101] 實(shí)施例1[0102] 1.制備鋰箔[0103] 1.1通過第一牽引裝置、第二牽引裝置和第三牽引裝置分別將模型層、初始鋰箔和接受層牽引到第一壓輥和第二壓輥之間的間隙中,模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起

結(jié)構(gòu),初始鋰箔的厚度為100μm,凸起結(jié)構(gòu)為直線型凸起;

[0104] 1.2模型層、初始鋰箔和接受層經(jīng)過第一壓輥和第二壓輥之間的間隙將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,得到紋路鋰箔,對輥壓機(jī)施加的壓力為8t。

[0105] 2.制備電池[0106] 2.1正極制備[0107] 將正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑NMP中,攪拌均勻后涂布在鋁箔上,烘干得到正極極片。

[0108] 2.2負(fù)極極片制備[0109] 將SiO/C(未經(jīng)預(yù)鋰化處理的SiO材料)、導(dǎo)電劑、負(fù)極粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑中,攪拌均勻得到負(fù)極漿料,然后涂布到銅箔上,烘干得到待補(bǔ)鋰的負(fù)極極片;[0110] 2.3負(fù)極補(bǔ)鋰[0111] 將上述步驟1.2得到的紋路鋰箔與上述步驟2.2得到的負(fù)極極片貼合;[0112] 壓合紋路鋰箔與負(fù)極極片,紋路鋰箔上的鋰轉(zhuǎn)移至負(fù)極極片上,完成補(bǔ)鋰。[0113] 2.4鋰離子電池的制備[0114] 將上述正極極片、經(jīng)過步驟2.3處理過的負(fù)極極片、隔膜進(jìn)行疊片,放到鋁塑膜中,注液化成得到鋰離子電池。[0115] 3.測試[0116] 以1C充放電電流對電池進(jìn)行化成,化成完成后拆除電芯觀察化成界面,如果界面存在金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量過剩,如果沒有金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量適中。

[0117] 觀察后發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1沒有鋰殘留。[0118] 實(shí)施例2[0119] 1.制備鋰箔[0120] 1.1通過第一牽引裝置、第二牽引裝置和第三牽引裝置分別將模型層、初始鋰箔和接受層牽引到第一壓輥和第二壓輥之間的間隙中,模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起

結(jié)構(gòu),初始鋰箔的厚度為100μm,凸起結(jié)構(gòu)為直線型凸起;

[0121] 1.2模型層、初始鋰箔和接受層經(jīng)過第一壓輥和第二壓輥之間的間隙將初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,得到紋路鋰箔對輥壓機(jī)施加的壓力為8t。

[0122] 2.制備電池[0123] 2.1正極制備[0124] 將正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑NMP中,攪拌均勻后涂布在鋁箔上,烘干得到正極極片。

[0125] 2.2負(fù)極極片制備[0126] 將SiO/C(未經(jīng)預(yù)鋰化處理的SiO材料)、導(dǎo)電劑、負(fù)極粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑中,攪拌均勻得到負(fù)極漿料,然后涂布到銅箔上,烘干得到待補(bǔ)鋰的負(fù)極極片;[0127] 2.3負(fù)極補(bǔ)鋰[0128] 將上述步驟1.2得到的紋路鋰箔與上述步驟2.2得到的負(fù)極極片貼合;[0129] 壓合紋路鋰箔與負(fù)極極片,紋路鋰箔上的鋰轉(zhuǎn)移至負(fù)極極片上,完成補(bǔ)鋰。[0130] 2.4鋰離子電池的制備[0131] 將上述正極極片、經(jīng)過步驟2.3處理過的負(fù)極極片、隔膜進(jìn)行疊片,放到鋁塑膜中,注液化成得到鋰離子電池。[0132] 3.測試[0133] 以1C充放電電流對電池進(jìn)行化成,化成完成后拆除電芯觀察化成界面,如果界面存在金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量過剩,如果沒有金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量適中。

[0134] 觀察后發(fā)現(xiàn)實(shí)施例2沒有鋰殘留。[0135] 實(shí)施例3[0136] 1.制備鋰箔[0137] 1.1將模型層、初始鋰箔和接受層依次疊放在平壓壓機(jī)的平臺(tái)上,模型層靠近初始鋰箔的一側(cè)設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu),初始鋰箔的厚度為100μm,凸起結(jié)構(gòu)為直線型凸起;

[0138] 1.2采用平壓壓機(jī)的壓合件壓合模型層、初始鋰箔和接受層使初始鋰箔上的鋰部分轉(zhuǎn)移至接受層,得到紋路鋰箔,對壓合件施加的壓力為8t。

[0139] 2.制備電池[0140] 2.1正極制備[0141] 將正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑NMP中,攪拌均勻后涂布在鋁箔上,烘干得到正極極片。

[0142] 2.2負(fù)極極片制備[0143] 將SiO/C(未經(jīng)預(yù)鋰化處理的SiO材料)、導(dǎo)電劑、負(fù)極粘結(jié)劑按比例溶解于溶劑中,攪拌均勻得到負(fù)極漿料,然后涂布到銅箔上,烘干得到待補(bǔ)鋰的負(fù)極極片;[0144] 2.3負(fù)極補(bǔ)鋰[0145] 將上述步驟1.2得到的紋路鋰箔與上述步驟2.2得到的負(fù)極極片貼合;[0146] 壓合紋路鋰箔與負(fù)極極片,紋路鋰箔上的鋰轉(zhuǎn)移至負(fù)極極片上,完成補(bǔ)鋰。[0147] 2.4鋰離子電池的制備[0148] 將上述正極極片、經(jīng)過步驟2.3處理過的負(fù)極極片、隔膜進(jìn)行疊片,放到鋁塑膜中,注液化成得到鋰離子電池。[0149] 3.測試[0150] 以1C充放電電流對電池進(jìn)行化成,化成完成后拆除電芯觀察化成界面,如果界面存在金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量過剩,如果沒有金屬鋰殘留,則說明補(bǔ)鋰量適中。

[0151] 觀察后發(fā)現(xiàn)實(shí)施例3沒有鋰殘留。[0152] 通過上述實(shí)施例1?3可以看出,使用上述方法制備的紋路鋰箔為負(fù)極極片補(bǔ)鋰后滿足實(shí)際的補(bǔ)鋰需求,不會(huì)造成鋰殘留,更不會(huì)導(dǎo)致負(fù)極析鋰。

[0153] 以上對本發(fā)明所提供的技術(shù)方案,進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及

其核心思想;同時(shí),對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。



聲明:
“鋰箔的制備方法及設(shè)備” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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