一种负极极片覆锂系统装置及其覆锂方法与流程

文档序号:26054899发布日期:2021-07-27 15:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种负极极片覆锂系统装置,其特征在于,所述的系统装置包括覆锂装置和清洗装置,所述的覆锂装置包括注入有电解液的壳体,所述壳体内设置至少一个导向辊,所述壳体内还设置浸入电解液的锂源,所述壳体的进料端设置有进料导电辊,所述进料导电辊与锂源电性连接,所述进料导电辊与锂源电性连接的线路上设置电流调节器,负极极片绕过所述进料导电辊与导向辊,浸入电解液中,负极极片经所述进料导电辊与锂源电性连接进行覆锂;

所述清洗装置内设置有超声发生器,覆锂后的负极极片进入清洗装置清洗。

2.根据权利要求1所述的系统装置,其特征在于,所述的系统装置还包括放卷装置、干燥装置和收卷装置,沿负极极片的加工方向,所述系统装置包括依次设置的放卷装置、覆锂装置、清洗装置干燥装置和收卷装置;

优选地,所述的清洗装置内注入有清洗剂;

优选地,所述的放卷装置包括放卷支架,所述放卷支架上设置有放卷辊以及张力辊组件,所述放卷辊上绕设有负极极片,所述放卷辊放卷出负极极片,并绕过张力辊组件,负极极片进入覆锂装置,绕过所述进料导电辊;

优选地,所述的张力辊组件包括固定设置于所述放卷支架上的固定辊,以及至少一个滑动设置于所述放卷支架上的调节辊,确定所述调节辊位置,固定并与所述固定辊配合,调节负极极片的张力;

优选地,所述放卷支架上竖直设置有滑轨,所述调节辊滑动设置于所述滑轨上,所述调节辊连接有提升器,所述提升器用于带动所述调节辊沿滑轨运动。

3.根据权利要求1或2所述的系统装置,其特征在于,所述的锂源包括锂块和/或锂板;

优选地,所述的进料导电辊包括进料上辊和进料下辊,所述进料上辊和进料下辊压合所述的负极极片,所述锂源与所述的进料上辊电性连接;

优选地,所述进料上辊和进料下辊的材质均为导电橡胶;

优选地,所述导向辊在壳体内交错设置,负极极片绕所述导向辊在壳体内呈蛇形排布;

优选地,所述导向辊在所述锂源的两侧均交错排布,所述负极极片在锂源的两侧均呈蛇形排布;

优选地,所述负极极片绕过所述导向辊,所述负极极片沿竖直方向呈蛇形运动;

优选地,所述壳体上设置有液位传感器,所述液位传感器用于检测壳体内电解液的液位高度;

优选地,所述壳体外接有储存电解液的储液罐,所述储液罐与壳体连接的管路上设置有电磁阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统装置,其特征在于,所述的干燥装置包括箱体,所述箱体内设置有加热器;

优选地,所述箱体内设置有温度传感器;

优选地,所述箱体位于负极极片的出料端开设有进风口,所述箱体位于负极极片的进料端开设有出风口;

优选地,所述出风口连接有废气处理器;

优选地,所述收卷装置包括收卷辊;

优选地,所述收卷装置也设置有张力辊组件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统装置,其特征在于,所述的系统装置还包括动力装置,所述的动力装置包括分别独立与放卷辊和收卷辊连接的驱动件,所述驱动件分别带动所述放卷辊和收卷辊转动;

优选地,所述的动力装置还包括位于所述储液罐与壳体连接管路上的溶液泵;

优选地,所述动力装置还包括接入所述进风口的风机。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统装置,其特征在于,所述的系统装置还包括控制装置,所述控制装置分别独立电性连接所述的电流调节器、超声发生器、提升器和驱动件,所述控制装置分别控制电流调节器的调节电流、超声发生器的功率、提升器的运动以及驱动件的转速;

优选地,所述控制装置还分别独立电性连接所述的温度传感器、加热器和风机,所述控制装置接收所述温度传感器的温度信号,并反馈控制加热器的加热温度和风机的风量;

优选地,所述控制装置还分别独立电性连接所述液位传感器、电磁阀和溶液泵,所述控制装置接收所述液位传感器的液位信号,并反馈控制电磁阀的开启和溶液泵的流量。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的负极极片覆锂系统装置对负极极片进行覆锂的方法,其特征在于,所述的方法包括:

负极极片依次绕过进料导电辊和导向辊浸入电解液,并经进料导电辊与锂源电性连通形成原电池,电流调节器调节负极极片与锂源之间的电流进行覆锂,覆锂后的负极极片进入清洗装置进行超声清洗,得到覆锂的负极极片。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的方法具体包括以下步骤:

(ⅰ)负极极片绕过调节辊和固定辊,提升器调整调节辊位置,撑紧负极极片,负极极片由进料上辊和进料下辊压合,并绕过导向辊浸入电解液,浸入电解液的负极极片与锂源形成原电池,电流调节器调节负极极片与锂源之间的电流进行覆锂,覆锂的负极极片进行超声清洗,清洗后进入干燥装置,并由收卷辊收卷,干燥产生的废气进入废气处理器;

(ⅱ)液面传感器检测到液位低于液位下限值时,控制装置控制打开溶液泵和电磁阀,由储液罐向壳体内注入电解液,使壳体内电解液的液位低于液位上限值。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(ⅰ)中,所述的控制装置调节放卷辊的转速和收卷辊的转速,所述覆锂过程间歇或连续进行;

优选地,所述覆锂过程中,所述调节的步骤包括至少一次电流调节;

优选地,所述调节的步骤包括至少两次电流调节;

优选地,每一次所述电流调节的电流依次增大;

优选地,每一次所述电流调节的时间依次增大;

优选地,所述电流调节的范围为0.005~1c;

优选地,所述电流调节的时间为0~3h,但不包括0;

优选地,所述覆锂过程在保护性气氛下进行;

优选地,所述保护性气氛包括氮气和/或氩气;

优选地,所述超声的频率为10~50khz;

优选地,所述超声的功率为10~100w;

优选地,步骤(ⅱ)中,所述液位下限值位于最顶层所述导向轨的截面圆最低点所在水平面;

优选地,所述液位上限值位于最顶层所述导向轨的截面圆最高点所在水平面。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的方法具体包括以下步骤:

(ⅰ)负极极片绕过调节辊和固定辊,提升器调整调节辊位置,撑紧负极极片,负极极片由进料上辊和进料下辊压合,并绕过导向辊浸入电解液,浸入电解液的负极极片与锂源形成原电池,在保护气氛下,电流调节器至少两次调节负极极片与锂源之间的电流进行覆锂,电流调节的范围为0.005~1c,时间为0~3h,每次电流调节的电流和时间均依次增大,控制装置调节放卷辊的转速和收卷辊的转速,所述覆锂过程间歇或连续进行,覆锂的负极极片进行超声清洗,超声的频率为10~50khz,功率为10~100w,清洗后进入干燥装置,并由收卷辊收卷,干燥产生的废气进入废气处理器;

(ⅱ)液面传感器检测到液位低于最顶层所述导向轨的截面圆最低点所在水平面时,控制装置控制打开溶液泵和电磁阀,由储液罐向壳体内注入电解液,使壳体内电解液的液位低于最顶层所述导向轨的截面圆最高点所在水平面。


技术总结
本发明提供了一种负极极片覆锂系统装置及其覆锂方法,所述的系统装置包括覆锂装置和清洗装置,所述的覆锂装置包括注入有电解液的壳体,所述壳体内设置至少一个导向辊,所述壳体内还设置浸入电解液的锂源,所述壳体的进料端设置有进料导电辊,所述进料导电辊与锂源电性连接,所述进料导电辊与锂源电性连接的线路上设置电流调节器,负极极片绕过所述进料导电辊与导向辊,浸入电解液中,负极极片经所述进料导电辊与锂源电性连接进行覆锂;所述清洗装置内设置有超声发生器,覆锂后的负极极片进入清洗装置清洗。本发明使覆锂后的负极极片覆锂均匀和覆锂稳定,具有结构简单、覆锂厚度可调节和易于工业化等特点。

技术研发人员:林陈能;赵仕绪;杜双龙;苑丁丁;吕正中
受保护的技术使用者:湖北亿纬动力有限公司
技术研发日:2021.05.11
技术公布日:2021.07.27
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