极片补锂装置的制作方法

本实用新型涉及电池生产领域，尤其涉及一种极片补锂装置。

背景技术：

随着现代社会的发展，电池成为电子产品的最大瓶颈。补锂工艺能够提高电池能量密度，避免由于电池在首次充放电过程中的不可逆的容量损失。

可通过覆合补锂技术将锂膜覆合在极片表面，以补充极片表面的活性锂，保证电池的容量。而在现有的补锂技术中，设备压延形成的锂膜的边缘一致性较差，且边缘会有波浪边且不易控制，而锂膜的中间部分的一致性较好，因此，为了保证补锂的一致性，选择锂膜的中间部分进行覆膜(也就是说，锂膜的宽度大于极片的宽度)；但是，附着到极片的锂从锂膜上剥离时，极片的边缘容易拽落锂并形成大量的毛刺，毛刺穿透隔离膜会造成高压测试优率过低，甚至导致电池起火，毛刺脱落也会在电池内部形成锂单质，对电池的安全性能有重大影响。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种极片补锂装置，其能抑制毛刺的产生，提高锂利用率，降低安全风险。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种极片补锂装置，其包括辊压机构，辊压机构具有供待补锂的极片和锂膜穿过的通道。通道包括第一通道以及分布在第一通道两侧的第二通道；第一通道延伸的宽度小于极片的宽度以及锂膜的宽度，极片和锂膜的厚度之和大于第一通道的高度且小于第二通道的高度。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的极片补锂装置中，由于第一通道延伸的宽度小于极片的宽度以及锂膜的宽度，因此极片和锂膜只有中间部分从第一通道中穿过，而极片和锂膜的两端则延伸到第二通道内。而由于极片和锂膜的厚度之和大于第一通道的高度且小于第二通道的高度，所以极片和锂膜从第一通道内穿过的部分会受到辊压机构的压力，而极片和锂膜从第二通道内穿过的部分不会受到辊压机构的压力。锂膜受压部分的锂层在压力的作用下附着在极片上。当极片和锂膜从辊压机构的通道中穿出后，锂膜受压部分的锂层从锂膜上剥离并附着到极片上。在辊压过程中，锂膜受压部分的锂层与不受压部分的锂层之间会形成裂纹，所以当锂膜受压部分的锂层从锂膜上剥离时，锂膜不受压部分的锂层不易被锂膜受压部分的锂层以及极片的边缘拽落，抑制毛刺的产生，提高锂利用率，降低安全风险。

附图说明

图1为根据本实用新型的极片补锂装置的一实施例的示意图；

图2为图1沿线A-A作出的截面图；

图3为图2省略极片和锂膜后的示意图；

图4为根据本实用新型的极片补锂装置的另一实施例的示意图；

图5为图4沿线B-B作出的一截面图；

图6为图5省略极片和锂膜后的示意图；

图7为图4沿线B-B作出的另一截面图；

图8为图7省略极片和锂膜后的示意图；

图9为图4沿线B-B作出的又一截面图；

图10为图4沿线B-B作出的再一截面图；

图11为根据本实用新型的极片补锂装置的又一实施例的示意图；

图12为根据本实用新型的极片补锂装置使用的锂膜的示意图；

图13为极片和锂膜经过辊压后的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1辊压机构 3锂膜收放卷机构

11第一压辊 31锂膜放卷辊

111第一基部 32锂膜收卷辊

112第一凸部 P极片

12第二压辊 L锂膜

121第二基部 L1锂层

122第二凸部 L2隔膜

13辅助膜 C通道

14辅助膜放卷辊 C1第一通道

15辅助膜收卷辊 C2第二通道

2极片收放卷机构 W宽度方向

21极片放卷辊 H高度方向

22极片收卷辊

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的极片补锂装置。

参照图1至图13，根据本实用新型的极片补锂装置包括辊压机构1，辊压机构1具有供待补锂的极片P和锂膜L穿过的通道C。通道C包括第一通道C1以及分布在第一通道C1两侧的第二通道C2；第一通道C1延伸的宽度小于极片P的宽度以及锂膜L的宽度，极片P和锂膜L的厚度之和大于第一通道C1的高度且小于第二通道C2的高度。

参照图12，锂膜L通常包括隔膜L2以及设置在隔膜L2表面的锂层L1，极片的补锂工艺即是将锂膜L的锂层L1覆合到极片P的表面。

当本实用新型的极片补锂装置对极片P进行补锂时，牵引极片P和锂膜L穿过辊压机构1的第一通道C1，且极片P与锂膜L的锂层L1相对。

在根据本实用新型的极片补锂装置中，由于第一通道C1延伸的宽度(即沿宽度方向W延伸的长度)小于极片P的宽度以及锂膜L的宽度，因此极片P和锂膜L只有中间部分从第一通道C1中穿过，而极片P和锂膜L的两端则延伸到第二通道C2内。而由于极片P和锂膜L的厚度之和大于第一通道C1的高度(即沿高度方向H延伸的长度)且小于第二通道C2的高度，所以极片P和锂膜L从第一通道C1内穿过的部分会受到辊压机构1的压力，而极片P和锂膜L从第二通道C2内穿过的部分不会受到辊压机构1的压力。锂膜L受压部分的锂层L1在压力的作用下附着在极片P上。参照图13，当极片P和锂膜L从辊压机构1的通道C中穿出后，锂膜L受压部分的锂层L1从锂膜L上剥离并附着到极片P上。

在辊压过程中，锂膜L受压部分的锂层L1与不受压部分的锂层L1之间会形成裂纹，所以当锂膜L受压部分的锂层L1从锂膜L上剥离时，锂膜L不受压部分的锂层L1不易被锂膜L受压部分的锂层L1以及极片P的边缘拽落，抑制毛刺的产生，提高锂利用率，降低安全风险。

另外，锂层L1从隔膜L2上剥离所需的离型力小于锂层L1从极片P上剥离所需的离型力，所以锂膜L受压部分的锂层L1从锂膜L上剥离并附着到极片P上。为保证补锂的一致性，锂层L1的宽度大于极片P的宽度。

在根据本实用新型的极片补锂装置中，参照图1、图4及图11，所述极片补锂装置还包括：极片收放卷机构2，用于设置待补锂的极片P，并牵引极片P穿过辊压机构1的通道C；锂膜收放卷机构3，用于设置锂膜L，并牵引锂膜L穿过辊压机构1的通道C。具体地，极片收放卷机构2包括极片放卷辊21和极片收卷辊22；锂膜收放卷机构3包括锂膜放卷辊31和锂膜收卷辊32。当需要对极片P补锂时，将极片P卷绕在极片放卷辊21上，并牵引极片P的自由端穿过辊压机构1的通道C并固定到极片收卷辊22，极片收卷辊22收卷并牵引极片P运动；同时，将锂膜L卷绕在锂膜放卷辊31，并牵引锂膜L的自由端穿过辊压机构1的通道C并固定到锂膜收卷辊32上，锂膜收卷辊32收卷并牵引锂膜L运动。

在根据本实用新型的极片补锂装置中，依据极片P的补锂量来设置锂膜收放卷机构3。在一实施例中，参照图11，锂膜收放卷机构3为一组，具体地，锂膜收放卷机构3输送一张锂膜L，本实用新型的极片补锂装置在极片P的一个表面上补锂。在另一实施例中，参照图1和图4，锂膜收放卷机构3为两组，具体地，两组锂膜收放卷机构3输送两张锂膜L，两张锂膜L分别与极片P的两个表面相对，从而在极片P的两个表面上补锂。

在根据本实用新型的极片补锂装置中，第一通道C1的宽度比极片P的宽度小1mm～10mm。优选地，第一通道C1的宽度比极片P的宽度小4mm。

具体地，在根据本实用新型的极片补锂装置的一实施例中，参照图4至图10，辊压机构1包括相对设置的第一压辊11和第二压辊12；第一压辊11具有第一基部111以及相对于第一基部111凸出的第一凸部112，且第一凸部112与第二压辊12之间形成第一通道C1，第一基部111与第二压辊12之间形成第二通道C2。

第一凸部112沿宽度方向W延伸的宽度与第一通道C1的宽度相同，因此，第一凸部112与第二压辊12之间的间隙就是辊压机构1的第一通道C1，第一基部111与第二压辊12之间的间隙就是第二通道C2。由于第一凸部112相对于第一基部111凸出，所以第一通道C1的高度也就小于第二通道C2的高度。

所述极片补锂装置还可包括：驱动机构，与第一压辊11相连。驱动机构可以带动第一压辊11靠近或远离第二压辊12，以根据需要调整第一通道C1和第二通道C2的高度，保证极片P和锂膜L的厚度之和大于第一通道C1的高度且小于第二通道C2的高度。

其中，第一凸部112可为圆柱，第一基部111可为圆台；也就是说，第一基部111的直径沿宽度方向逐步减小，从而形成高度不同的第一通道C1和第二通道C2。或者，参照图5至图9，第一凸部112和第一基部111均为圆柱，且第一凸部112的直径大于第一基部111的直径。

参照图5和图6，第二压辊12为等径的圆柱。或者，参照图7至图9，第二压辊12可具有第二基部121以及相对于第二基部121凸出的第二凸部122，且第二凸部122的位置和宽度与第一凸部112对应。也就是说，第一凸部112与第二凸部122之间的间隙就是第一通道C1，第一基部111与第二基部121之间的间隙就是第二通道C1。

其中，参照图9，第二凸部122为圆柱，第二基部121为圆台；或者，参照图7和图8，第二凸部122和第二基部121均为圆柱，且第二凸部122的直径大于第二基部121的直径。

在根据本实用新型的极片补锂装置的一实施例中，参照图1至图3，辊压机构1包括：第一压辊11；第二压辊12，与第一压辊11相对设置；以及辅助膜13，从第一压辊11和第二压辊12之间穿过并贴附于第一压辊11，其中，辅助膜13与第二压辊12之间形成第一通道C1，第一压辊11的位于辅助膜13两侧的部分与第二压辊12之间形成第二通道C2。

通常，第一压辊11和第二压辊12之间的间隙是恒定的，参照图3，当辅助膜13从第一压辊11和第二压辊12之间穿过后，辅助膜13与第二压辊12之间的间隙就是第一通道C1，而位于第一通道C1沿宽度方向W两侧的为第二通道C2。

辅助膜13的宽度即是第一通道C1的宽度，因此，辅助膜13的宽度可依据待补锂的极片P的宽度以及需要在极片P上添加的锂层L的宽度而定。

进一步地，辊压机构1还包括辅助膜放卷辊14和辅助膜收卷辊15。当需要对极片P补锂时，将辅助膜13卷绕在辅助膜放卷辊14，并牵引辅助膜13的自由端穿过辊压机构1的通道C并固定到辅助膜收卷辊15上，辅助膜收卷辊15收卷并牵引辅助膜13运动。

所述极片补锂装置还可包括：驱动机构，与第一压辊11相连。驱动机构可以带动第一压辊11靠近或远离第二压辊12，以根据需要调整第一通道C1和第二通道C2的高度，保证极片P和锂膜L的厚度之和大于第一通道C1的高度且小于第二通道C2的高度。

在根据本实用新型的极片补锂装置的又一实施例中，参照图10，辊压机构1包括相对设置的第一压辊11和第二压辊12。其中，第一压辊11沿宽度方向W的宽度小于极片P的宽度以及锂膜L的宽度。第一压辊11与第二压辊12之间的间隙就是第一通道C1，而极片P和锂膜L的两端延伸到第一压辊11外部。