极片补锂装置及补锂方法与流程

1.本技术属于锂电池补锂技术领域，具体涉及一种极片补锂装置及补锂方法。


背景技术：

2.化成是对锂离子电池进行第一次充电的过程，锂离子电池化成时，主要包括电芯完成注液后对电芯进行首次充电过程，该过程将激活电池中的活性物质，使锂离子电池活化，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能。在锂离子电池化成过程中，会在电池内发生电化学反应，在负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，即固体电解质界面膜(solid electrolyte interface，sei膜)，该sei膜具有固体电解质性质，但形成该sei膜会消耗掉电池内部原有的锂离子，进而引起锂离子电池的初始容量损失、循环寿命减小、倍率性能降低等，限制了锂离子电池能量密度的提升。鉴于此，通过在高容量低首效的负极极片表面补充锂元素，可以有效地提升含有该负极的锂离子电池首次效率并改善循环性能。
3.相关技术中，对锂离子电池的负极补锂工艺存在多种形式，如锂箔补锂、锂粉补锂、锂金属负极等。然而，传统延压锂箔技术工艺只能做到微米(μm)级别且较为复杂、难以控制，因此目前大多数采用蒸发镀锂的方式完成补锂操作，蒸发镀锂工艺相较于锂箔与负极直接复合的方式简单，能够保证补锂均匀性，但是现有的蒸发镀锂装置或工艺还存在一定的不足之处，例如在蒸发镀膜时，由于物理气相沉积的特性，气态的锂原子的运动是不可控的，补锂真空腔的内壁上会沉积上未抵达极片表面的锂原子并结合生长成锂原子薄膜，这样会降低锂源的利用率，造成锂源的浪费。此外，装置内壁上的锂原子薄膜纯度较高，由于金属锂活跃的化学性能会导致其极容易发生燃烧的情况，所以内壁上沉积的锂原子薄膜必须进行开腔清除，然而反复破真空、抽真空的操作不仅降低了生产效率，还存在较大的安全隐患。因此，现有的极片补锂装置或方法还存在改进的需求。


技术实现要素：

4.鉴于存在的上述问题，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种极片补锂装置及补锂方法，可以缓解现有技术中存在的部分锂原子沉积在腔室内壁成膜的清洁问题，可以提高生产效率，不仅安全性较好，还可以实现锂的回收利用。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.根据本技术的一个方面，提供了一种极片补锂装置，该极片补锂装置包括沿物料流动方向设置的放卷真空腔、补锂真空腔、收卷真空腔，以及与所述补锂真空腔相连通的固态锂液化装置；
7.所述补锂真空腔设置有第一液态锂池和第一加热装置，所述固态锂液化装置设置有第二液态锂池，所述第二液态锂池与所述第一液态锂池通过导管相连，所述第一加热装置被配置为对沉积在所述补锂真空腔内壁上的锂层进行加热，所述第一液态锂池设置有用
于检测液面高度的第一检测部件；
8.所述补锂真空腔和所述固态锂液化装置分别通过管路与锂回收单元相连。
9.在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置包括依次设置的投料腔室、真空腔室和锂源液化真空腔室，所述真空腔室和所述锂源液化真空腔室分别与抽真空装置相连。
10.在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置内设置有锂传输单元，所述锂传输单元用于将置于所述投料腔室的锂源传送至所述真空腔室进行真空处理，再传送至所述锂源液化真空腔室。
11.在其中的一些实施方式中，所述锂传输单元包括传送带和用于驱动所述传送带运动的驱动机构。
12.在其中的一些实施方式中，所述投料腔室与所述真空腔室之间、所述真空腔室与所述锂源液化真空腔室之间均设置有密封件。
13.在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置还设置有第二加热装置，所述第二加热装置被配置为对沉积在所述固态锂液化装置内壁上的锂层进行加热，所述第二液态锂池和所述第二加热装置均位于所述锂源液化真空腔室内。
14.在其中的一些实施方式中，所述第二液态锂池设置有用于检测液面高度的第二检测部件。
15.在其中的一些实施方式中，所述补锂真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第一液态锂池的上方。
16.在其中的一些实施方式中，所述锂源液化真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第二液态锂池的上方。
17.在其中的一些实施方式中，所述锂回收单元包括第一锂回收仓和第二锂回收仓，所述补锂真空腔通过第一回收管与所述第一锂回收仓相连，所述固态锂液化装置通过第二回收管与所述第二锂回收仓相连。
18.在其中的一些实施方式中，所述第一回收管上设置有第一阀门组；和/或，所述第二回收管上设置有第二阀门组；和/或，所述导管上设置有第三阀门组。
19.在其中的一些实施方式中，所述补锂真空腔设置有用于对所述第一液态锂池中的锂源进行加热的第三加热装置。
20.在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置设置有用于对所述第二液态锂池中的锂源进行加热的第四加热装置。
21.在其中的一些实施方式中，所述放卷真空腔及收卷真空腔内均设置有用于卷绕极片的卷辊，所述补锂真空腔内设置有与所述卷辊相配合的冷却辊，所述冷却辊设置有冷却装置。
22.根据本技术的另一个方面，提供了一种极片补锂方法，所述补锂方法采用如前所述的极片补锂装置，所述补锂方法包括：
23.将固态锂液化装置中的固态锂源加热融化成液态锂；
24.将固态锂液化装置中的第二液态锂池内的液态锂通过导管输送至第一液态锂池中；利用第一检测部件检测第一液态锂池中的液面高度，当液面高度达到预设高度后，关闭第三阀门组，停止向第一液态锂池中输送液态锂；
25.在真空环境下，将极片输送至第一液态锂池的上方，将第一液态锂池中的液态锂汽化，以使锂蒸发沉积到极片上；
26.极片补锂完成后，分别利用第一加热装置和第二加热装置加热沉积在补锂真空腔内壁和固态锂液化装置内壁上的锂层，得到回收的液态锂，回收的液态锂通过管路流入锂回收单元。
27.在其中的一些实施方式中，所述补锂方法中，将锂沉积到极片过程中，打开位于第一液态锂池上方的盖板；完成极片补锂后，关闭位于第一液态锂池上方的盖板，以阻止液态锂的蒸发。
28.在其中的一些实施方式中，所述补锂方法中，利用第一检测部件检测第一液态锂池中的液面高度，当液面高度下降了预设高度时，自动向第一液态锂池中输送液态锂，补充锂源结束后，关闭第三阀门组，再将固态锂源传送至第二液态锂池中。
29.在其中的一些实施方式中，所述第一液态锂池中的液态锂的液面高度为8mm-12mm。
30.实施本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：
31.本技术实施例提供的极片补锂装置，不仅设有放卷真空腔、补锂真空腔和收卷真空腔，还设有独立的固态锂液化装置，且该独立的固态锂液化装置与补锂真空腔连通。通过使固态锂液化装置中的第二液态锂池与补锂真空腔中的第一液态锂池通过导管相连通，可以将液化后的液态锂由固态锂液化装置中的第二液态锂池通过导管流向第一液态锂池内，这样在进行极片补锂操作时，无需进行开腔补充原料，可以避免因补充原料需要破真空、重抽真空造成的生产效率降低的问题，简化了操作，提高了生产效率。并且，在补锂真空腔内设置有可以对沉积在补锂真空腔内壁上的锂层进行加热的第一加热装置，由此，在生产结束时即可以进行腔室内壁的清洁，使腔室内壁上的锂层液化，缓解蒸发镀膜后部分锂原子在补锂真空腔内壁成膜的清洁问题，提高了锂源的利用率，降低了安全隐患。同时，补锂真空腔和固态锂液化装置分别通过管路与锂回收单元相连，由于加热各腔室内壁上的锂层后得到的液态锂，可能需要进行处理后再重新利用，因此通过锂回收单元的设置，可以使加热后得到的液态锂流入锂回收单元进行回收、储存或后处理，以实现锂的循环利用，提高了锂资源的利用率，减少或避免锂的浪费，有助于降低成本。
32.同时，第一液态锂池设置有用于检测液面高度的第一检测部件，通过第一检测部件检测第一液态锂池中液态锂液面的高度，可以保证锂源充足，保证蒸镀效果，可以缓解锂源液化后不断消耗所导致的蒸发液面下降、影响带材表面锂膜均匀性的问题，能使补锂均匀性得到保证。
33.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
34.图1是本发明一些实施例提供的极片补锂装置的结构示意图；
35.图2是本发明一些实施例提供的极片补锂装置中固态锂液化装置的结构示意图；
36.图3是本发明一些实施例提供的另一种极片补锂装置的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.10-放卷真空腔；101-放卷辊；
39.20-补锂真空腔；201-第一液态锂池；202-第一加热装置；203-第三加热装置；204-第一检测部件；205-盖板；206-冷却辊；261-第一冷却辊；262-第二冷却辊；207-辊轮组；
40.30-收卷真空腔；301-收卷辊；
41.40-固态锂液化装置；401-投料腔室；411-锂传输单元；4111-传送带；4112-驱动机构；402-真空腔室；403-锂源液化真空腔室；431-第二液态锂池；432-第二加热装置；433-第四加热装置；434-第二检测部件；404-密封件；
42.51-第一锂回收仓；52-第二锂回收仓；60-抽真空装置；70-阀门；80-极片；
43.910-第一回收管；911-第一阀门组；920-第二回收管；921-第二阀门组；930-导管；931-第三阀门组。
具体实施方式
44.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值或单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围。
46.相关技术中，采用蒸发镀锂工艺进行极片补锂操作，不仅存在如前所述的部分锂沉积在腔室内壁形成锂层的清洁或安全性等问题，还存在锂源在用完时需要进行开腔补充新的锂源进行加热汽化，这就需要将环境破真空并进行冷却后才可进行锂源的补充，导致其生产效率降低，并且还有可能引入新的杂质，对锂原子薄膜产生污染的问题。此外，现有的极片补锂装置，随着锂源的逐渐消耗，锂源距离极片的距离越来越大，将导致锂层厚度的均匀性受到影响，无法保证工艺效率。
47.有鉴于此，本技术实施例的技术方案提供了一种改进的极片补锂装置和极片补锂方法。本技术实施例的技术方案可以缓解蒸发镀膜后多余锂原子在腔室内壁成膜的清洁问题或引起的安全性问题，达到提高锂的利用率、实现锂的回收再利用、减少安全隐患的目的；可以缓解在锂源使用完毕后，因补充原料需要破真空、重抽真空造成的生产效率降低的问题，达到简化操作流程、提高生产效率的目的；可以缓解锂源液化后不断消耗所导致的蒸发液面下降、影响带材表面锂膜均匀性的问题，达到保证锂源充足、确保蒸镀效果、提高补锂均匀性的目的。具体技术方案的描述参见下文。
48.请参阅图1至图3所示，在一些实施例中，提供一种极片补锂装置，其包括沿物料流动方向设置的放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30，以及与补锂真空腔20相连通的固态锂液化装置40。
49.上述放卷真空腔10用于将极片80卷材放卷至补锂真空腔20，上述补锂真空腔20用于对极片80卷材上的极片80进行补锂作业，上述收卷真空腔30用收卷经补锂真空腔20补锂后的极片80；上述固态锂液化装置40可以为独立设置的，且该固态锂液化装置40与补锂真
空腔20相连通，可用于补充锂源，将固态锂源液化形成液态锂，并向补锂真空腔20内输送液态锂。
50.可选的，补锂真空腔可对极片进行单面补锂或者双面补锂。如图1所示，在本实施例中，所述补锂真空腔20可对极片80进行单面补锂。如图3所示，补锂真空腔20可对极片80进行双面补锂，关于双面补锂的工艺及设置在后续部分进行阐述。其中，如图1所示，在进行单面补锂时，可设置一个冷却辊206，且放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30可采用依次设置的方式。其单面补锂的方式可以为，经由放卷真空腔10内的放卷辊101释放的极片80经过辊轮组207后进入冷却辊206，该冷却辊206与极片80的一面抵接，在补锂真空腔20中，使液态锂汽化后沉积在极片80的另一侧表面上，以在极片80的一侧表面上沉积形成锂层；由冷却辊206出来的极片80再经过辊轮组207后进入收卷真空腔30内的收卷辊301，进行收卷。
51.应理解，本实施例的极片补锂装置及方法，主要以单面补锂方式为例进行阐述，而双面补锂具有相同或类似的原理。
52.本实施例的极片补锂装置可以应用在锂离子电池的化成系统中，可以为固态电解质界面膜即sei膜的形成提供更多的锂离子，进而有助于提升锂离子电池的能量密度。
53.可选的，上述放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30分别与多个抽真空装置60连接。这样，方便分别对放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30进行抽真空，可以实现单独的对各腔室的真空度的控制，方便操作，容易控制。
54.可选的，极片80可以包括正极极片或负极极片，优选为负极极片。
55.本实施例中，补锂真空腔20内设置有第一液态锂池201和第一加热装置202，固态锂液化装置40内设置有第二液态锂池431和第二加热装置432，第二液态锂池431与第一液态锂池201通过导管930相连，第一加热装置202被配置为用于对沉积在补锂真空腔20内壁上的锂层(锂膜)进行加热，第二加热装置432被配置为用于对沉积在固态锂液化装置40内壁上的锂层进行加热，第一液态锂池201设置有用于检测液面高度的第一检测部件204。
56.可选的，第一检测部件204可以为高度传感器或液位传感器等，本实施例对于第一检测部件204的具体类型不作限定，只要能用于检测锂池内的锂液面高度即可。此外，该极片补锂装置可以设有控制器，第一检测部件204可以与控制器信号连接。控制器可以采用相关技术中熟知的各种控制器，控制器的具体结构及其工作原理可以参考现有技术，本实施例对此不作限定，在此不再详细描述。
57.本实施例中，补锂真空腔20和固态锂液化装置40分别通过管路与锂回收单元相连。例如，补锂真空腔20和固态锂液化装置40可以分别通过两个管路与锂回收单元相连；或者，补锂真空腔20通过一管路与一个锂回收单元相连，固态锂液化装置40通过另一管路与另一个锂回收单元相连。
58.该极片补锂装置在工作时，可以分别将放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30抽真空至达到所需的真空度，可以将极片80放卷至极片补锂真空腔20内，将固态锂液化装置40液化的锂源经由导管930输送至补锂真空腔20的第一液态锂池201，利用第一检测部件204检测第一液态锂池201内锂源的液面高度，当达到预设高度后可以停止输送锂源，并打开位于第一液态锂池201上方的盖板205，在此过程中保证锂源充足，进一步加热第一液态锂池201内的液态锂使其汽化，在真空条件下以蒸发锂源对电极极片承载电极活性物质
的一侧表面进行真空蒸镀锂，形成蒸镀锂层。真空蒸镀结束后，关闭盖板205，此时可以开启第一加热装置202和第二加热装置432，使补锂真空腔20和固态锂液化装置40内壁上的附着的锂膜液化，并可以使回收的锂通过管路流入锂回收单元，进行锂的回收再利用。
59.由此，根据本技术实施例提供的技术方案，通过增设的独立固态锂液化装置40，并使固态锂液化装置40中的第二液态锂池431与补锂真空腔20中的第一液态锂池201通过导管930相连通，可以将液化后的液态锂由第二液态锂池431通过导管930流向第一液态锂池201内，这样在进行极片80补锂操作时，无需进行开腔补充原料，可以避免在锂源使用完毕后、因补充原料需要破真空、重抽真空造成的生产效率降低的问题，简化了操作，提高了生产效率。
60.根据本技术实施例提供的技术方案，在补锂真空腔20内设置有可以对沉积在补锂真空腔20内壁上的锂层进行加热的第一加热装置202，在固态锂液化装置40内设置有可以对沉积在其内壁上的锂层进行加热的第二加热装置432，由此，在更换极卷时即可以进行腔室内壁的清洁，如可以分别利用第一加热装置202和第二加热装置432对各腔室内壁进行升温处理，使各腔室内壁上附着的锂膜液化，缓解蒸发镀膜后部分锂原子在补锂真空腔20及固态锂液化装置40内壁成膜的清洁问题，提高了锂源的利用率，降低了安全隐患。本实施例不仅在补锂真空腔20内设置加热装置，而且在固态锂液化装置40内设置加热装置，充分保证了各个腔室的安全性或尽量避免锂的浪费，进一步的提高了锂的利用率，及保证了整个装置的安全性。
61.同时，补锂真空腔20和固态锂液化装置40分别通过管路与锂回收单元相连，由于加热各腔室内壁上的锂层后得到的液态锂，可能需要经过处理后再重新利用，为了保证在极片80上镀的锂原子薄膜的质量可靠性，本实施例通过锂回收单元的设置，可以使加热后得到的液态锂流入锂回收单元进行回收、储存或进一步的后处理，将液化的锂进行回收，可以实现锂的循环利用，提高了锂资源的利用率，减少或避免锂的浪费，有助于降低成本。
62.根据本技术实施例提供的技术方案，第一液态锂池201设置有用于检测液面高度的第一检测部件204，通过第一检测部件204检测第一液态锂池201中液态锂液面的高度，可以保证锂源充足，保证蒸镀效果。此外，在本技术的一些优选的实施方式中，第二液态锂池431也设置有用于检测液面的检测部件，在第一液态锂池201和第二液态锂池431的上方均设置能够开启和关闭的盖板；由此，通过各检测部件的设置，对液态锂池的液面高度进行监控和维持，使各液态锂池中的液面高度保持在所需的高度范围内，进而可以保证第一液态锂池201的液面与带材(极片)之间的距离保持不变，还可以通过盖板205控制蒸镀工艺；从而可以缓解锂源液化后不断消耗所导致的蒸发液面下降、影响带材表面锂膜均匀性的问题，能使补锂均匀性得到保证，提高了镀膜产品的质量。
63.如图2所示，在一些实施例中，固态锂液化装置40包括依次设置的(沿物料流动方向设置的)投料腔室401、真空腔室402和锂源液化真空腔室403，真空腔室402和锂源液化真空腔室403分别与抽真空装置60相连，第二液态锂池431和第二加热装置432均位于锂源液化真空腔室403内，第二加热装置432被配置为对沉积在锂源液化真空腔室403内壁上的锂层进行加热。上述投料腔室401可用于投放固态锂源，例如可通过人工投放锂源在投料腔室401内。而后固态锂源被传送至真空腔室402内，真空腔室402可以起到过渡、临时存储或预处理的作用；如可对真空腔室402进行抽真空，利用真空腔室402进行过渡、临时存储或可以
对锂源进行预处理，如可以抽掉锂源表面上的大气污染或其他污染物等，并可以锂源在进入锂源液化真空腔室403之前达到所需的真空度。而后固态锂源被传送至锂源液化真空腔室403内，并输入至第二液态锂池431中，在真空环境下加热固态锂源使其液化。
64.在一些实施例中，锂源液化真空腔室403内设置有盖板(图中未示出)，盖板可启闭的设于第二液态锂池431的上方，其可以与控制器连接，可以利用控制器控制盖板的开启或关闭，用于在投料腔室401投放固态锂源之前，对第二液态锂池431进行保护，且可以关闭第二液态锂池431上方的盖板，防止加热后第二液态锂池431内的锂源蒸发。关于盖板的开启或关闭的具体实现方式，可以参照相关技术，本实施例对此不作限定。
65.本实施例中，真空腔室402的真空度可以与锂源液化真空腔室403的真空度保持一致。应理解，上述投料腔室401、真空腔室402和锂源液化真空腔室403之间是相互连通的，以使固态锂源能从投料腔室401传送至真空腔室402，再从真空腔室402传送至锂源液化真空腔室403。
66.可选的，抽真空装置60可以包括真空泵组，真空泵组可以包括一个或多个真空泵。本实施例中，放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30、真空腔室402及锂源液化真空腔室403可以分别通过真空管与各个真空泵组连接，利用真空泵组分别对各个腔室进行抽真空。通过使各个腔室如放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30、锂源液化真空腔室403等分别与各个抽真空装置60连接，可以实现对各个腔室的真空度的单独控制，方便分别进行调控每个过渡单元腔室的真空度，方便操作。
67.在一些实施例中，固态锂液化装置40内设置有锂传输单元411，锂传输单元411用于将置于投料腔室401的锂源传送至真空腔室402进行真空处理，再传送至锂源液化真空腔室403，并进入第二液态锂池431中。
68.可选的，锂传输单元411包括传送带4111和用于驱动传送带4111运动的驱动机构4112。可选的，该驱动机构4112可以包括电机组；此外，在其他实施例中，还可以采用其他类型的驱动机构，本实施例对此不作限定。
69.通过锂传输单元411的设置，可以实现使固态锂源从投料腔室401传送至真空腔室402，再从真空腔室402传送至锂源液化真空腔室403。采用传送带传送的方式，结构简单，成本较低，且易于操作。
70.在一些实施例中，投料腔室401与真空腔室402之间、真空腔室402与锂源液化真空腔室403之间均设置有密封件404。可选的，该密封件404可以为密封阀门组。密封阀门组可以保证投料腔室401与真空腔室402之间、真空腔室402与锂源液化真空腔室403之间的密封性完好，并且容易实现，方便操作。
71.对于固态锂液化装置40，在输送固态锂源依次从投料腔室401、真空腔室402至锂源液化真空腔室403中时，可以打开密封阀门组，使固态锂源能从各腔室之间被传送；并且，通过密封阀门组的设置，在传送的过程中，也可以保证各腔室之间的密封性。
72.由此，本实施例通过上述密封件404的设置，可以增强各腔室之间的密封性，保证真空腔室402和锂源液化真空腔室403的真空环境，结构简单，装置的整体密封性好。
73.在向锂源液化真空腔室403内输送固态锂源时，可以通过人工投放锂源在投料腔室401内，并置于传送带4111上，驱动机构4112如传送电机组可以带动传送带4111进行运动，以将固态锂源传送至真空腔室402进行真空处理；密封阀门组可以保证投料腔室401与
真空腔室402之间、真空腔室402与锂源液化真空腔室403之间的密封性完好。而后，固态锂源被传送至锂源液化真空腔室403内，开启盖板，使得固态锂源被输送到进入第二液态锂池431中，固态锂源补充完成后，关闭盖板。由此，当第一液态锂池201中的液面下降了一定高度时，打开第三阀门组931，可以将第二液态锂池431中的液态锂通过导管930输送至第一液态锂池201中，当达到预定高度时关闭第三阀门组931，再将固态锂源传输至锂源液化真空腔室403的第二液态锂池431中。从而，可以实现锂源的随时补充，保证锂源充足，无需通过破真空、重抽真空的方式再补充锂源，提高了生产效率，还可以缓解锂源液化后不断消耗所导致的蒸发液面下降、影响带材表面锂膜均匀性的问题，保证了蒸镀效果。
74.在一些实施例中，第二液态锂池431设置有用于检测液面高度的第二检测部件434。可选的，第二检测部件434可以为液面传感器或液位传感器等，本实施例对于第二检测部件434的具体类型不作限定，只要能用于检测或感应到锂池内的锂液面高度的变化即可。此外，该第二检测部件434和第一检测部件204可以分别与补锂装置中的控制器信号连接。
75.为了监测第二液态锂池431的锂液面高度，本实施例还设置了第二检测部件434，利用该第二检测部件434实时监测第二液态锂池431的锂液面高度，当第二液态锂池431的锂液面高度下降至一定高度时，可以向第一液态锂池201中输送液态锂，同时向第二液态锂池431中投入固态锂源。这样，可以实现对各个液态锂池的液面高度进行监控和维持，保证液态锂池的液面与极片之间的距离不变，使镀锂均匀性得到了保证。
76.在一些实施例中，补锂真空腔20设置有用于对第一液态锂池201中的锂源进行加热的第三加热装置203。补锂真空腔20内不仅设置有用于对其内壁进行加热的第一加热装置202，还设置有用于对第一液态锂池201中的锂源进行加热的第三加热装置203。通过第三加热装置203的设置，可以用于将第一液态锂池201中的锂源进行加热，以保持液态锂的温度，还可以将液态锂进行加热使其汽化，以使汽化的锂沉积在极片80上形成锂层。
77.在一些实施例中，固态锂液化装置40设置有用于对第二液态锂池431中的锂源进行加热的第四加热装置433。固态锂液化装置40中的锂源液化真空腔室403内不仅设置有用于对其内壁进行加热的第二加热装置432，还设置有用于对第二液态锂池431中的锂源进行加热的第四加热装置433。通过第四加热装置433的设置，可以用于将第二液态锂池431中的固态锂源进行加热，以使固态锂源液化形成液态锂。
78.可选的，第一加热装置202设置于补锂真空腔20的内壁；第三加热装置203设置于补锂真空腔20内并位于第一液态锂池201的下方。可选的，第二加热装置432设置于锂源液化真空腔室403的内壁；第四加热装置433设置于锂源液化真空腔室403内并位于第二液态锂池431的下方。
79.可选的，第一加热装置202、第二加热装置432、第三加热装置203和第四加热装置433可以分别为热感应加热装置。上述第一加热装置202、第二加热装置432、第三加热装置203和第四加热装置433可以采用相同的结构或类型，也可以采用不同的结构或类型。此外，第一加热装置202、第二加热装置432、第三加热装置203和第四加热装置433可以采用相关技术中能够用于加热的常规或具有改进的结构，本实施例对此不作限定。
80.在一些实施例中，补锂真空腔20内设置有盖板205，盖板205可启闭的设于第一液态锂池201的上方，用于冷却辊206未启动前对位于冷却辊206表面的极片带材80进行保护。本实施例中，在第一液态锂池201的上方设置盖板205，且该盖板205可以打开或关闭，如当
进行极片80补锂作业时，可以将盖板205打开，以使汽化的锂沉积在极片80上形成锂层；当完成或接近完成补锂后，补锂真空腔20处于真空及高温状态，可以关闭第一液态锂池201上方的盖板205，阻止液态锂的蒸发，此时极片80仍悬挂于放卷真空腔10到收卷真空腔30之间，否则将无法实现补锂真空腔20的恒真空状态(需要穿带)，换上新的极卷。从而，通过上述盖板205的设置，可以用于控制蒸镀工艺，结构简单，方便操作，成本较低。
81.可选的，盖板205可以与控制器连接，可以利用控制器控制盖板205的开启或关闭。关于盖板的开启或关闭的具体实现方式，可以参照相关技术，本实施例对此不作限定。
82.在一些实施例中，锂回收单元包括第一锂回收仓51和第二锂回收仓52，补锂真空腔20通过第一回收管910与第一锂回收仓51相连，固态锂液化装置40通过第二回收管920与第二锂回收仓52相连。
83.本实施例中，在补锂真空腔20的一侧可以设置第一锂回收仓51，补锂真空腔20通过第一回收管910与第一锂回收仓51相连，如补锂真空腔20的底端可以设置一个或多个出口，在该实施例中，所述出口为两个，且通过该出口及第一回收管910与第一锂回收仓51相连通。在固态锂液化装置40的一侧可以设置第二锂回收仓52，固态锂液化装置40中的锂源液化真空腔室403通过第二回收管920与第二锂回收仓52相连，如锂源液化真空腔室403的底端可以设置一个或多个出口，在该实施例中，所述出口为两个，且通过该出口及第二回收管920与第二锂回收仓52相连通。这样，方便布置，容易单独操作，可以分别使附着在补锂真空腔20内壁上的锂膜液化，并通过与其连接的第一回收管910及第一锂回收仓51将液化的锂进行回收，使附着在锂源液化真空腔室403内壁上的锂膜液化，并通过与其连接的第二回收管920及第二锂回收仓52将液化的锂进行回收。
84.在一些实施例中，第一回收管910上设置有第一阀门组911；和/或，第二回收管920上设置有第二阀门组921；和/或，导管930上设置有第三阀门组931。
85.本实施例在各连接管上设置了阀门组，可以在需要各腔室之间进行连通时，打开连接管上的阀门组，或者在不需要各腔室之间进行连通时，关闭连接管上的阀门组。具体的，将锂源从第二液态锂池431输送至第一液态锂池201中时，可以打开第三阀门组931，以使第二液态锂池431与第一液态锂池201通过导管930连通；当第一液态锂池201中的液面高度满足需求高度时，可以关闭第三阀门组931，以停止将第二液态锂池431中的锂源输送至第一液态锂池201中。当需要回收补锂真空腔20内壁上的液态锂时，可以打开第一阀门组911，以使液态锂通过第一回收管910进行至第一锂回收仓51内；当需要回收锂源液化真空腔室403内壁上的锂时，可以打开第二阀门组921，以使液态锂通过第二回收管920进行至第二锂回收仓52内；反之则可以关闭第一阀门组911或第二阀门组921。
86.可选的，上述第一阀门组911、第二阀门组921、第三阀门组931可以包括控制阀，如可以包括电动控制阀，电动控制阀可以与控制器连接。这样，当需要打开或关闭第一阀门组911、第二阀门组921或第三阀门组931时，可以通过控制器控制使各阀门自动的打开或关闭。
87.上述第一阀门组911、第二阀门组921、第三阀门组931可以分别包括一个或多个阀门，优选为设置两个及两个以上的阀门，阀门的具体数量可以根据实际需求而选择设定。
88.在一些实施例中，放卷真空腔10及收卷真空腔30内均设置有用于卷绕极片80的卷辊，补锂真空腔20内设置有与卷辊相配合的冷却辊206，冷却辊206设置有冷却装置。
89.可选的，放卷真空腔10内设置有用于卷绕极片80的放卷辊101，收卷真空腔30内设置有用于卷绕镀锂后极片80的收卷辊301。可选的，在放卷辊101与冷却辊206之间、在冷却辊206与收卷辊301之间均设置有辊轮组207，这样，有利于极片的平稳运输。
90.可选的，放卷真空腔10与补锂真空腔20之间、补锂真空腔20与收卷真空腔30之间均设置有阀门70，也就是，在补锂真空腔20与放卷真空腔10和收卷真空腔30的连接处均设置有阀门70，这样，在更换极卷是可以关闭阀门70，保证补锂真空腔20的真空度不变。这样，通过设置放卷真空腔10、补锂真空腔20和收卷真空腔30，可以将极片放卷机构、镀锂发生机构和极片收卷机构分别放置于独立的腔体中，在更换极片卷时，将补锂真空腔20和放卷真空腔10的连接处封闭，将补锂真空腔20和收卷真空腔30的连接处封闭，可以独立的破真空进行更换极片卷，有助于提高更换极片卷的效率。
91.如图3所示，本技术还可以对极片80进行双面补锂。在进行双面补锂时，可设置两个冷却辊，如冷却辊包括第一冷却辊261和第二冷却辊262，且放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30可的布置方式与单面补锂时略有不同。可选的，在第一冷却辊261和第二冷却辊262之间设置收卷真空腔30，收卷真空腔30内设置收卷辊301。可选的，补锂真空腔20内设置两个第一液体锂池201，两个第一液体锂池201分别位于第一冷却辊261和第二冷却辊262的下方。两个第一液体锂池201的上方可以分别设置一个盖板205。两个第一液体锂池201可以分别通过导管930和第三阀门组931连接固态锂液化装置40。可选的，可以设置一个第一锂回收仓51，两个第一液体锂池201下方的出口共同与第一锂回收仓51连通。可选的，可以设置两个第一锂回收仓51，两个第一锂回收仓51分别与两个第一液体锂池201下方的出口连通。
92.其双面补锂的方式可以为，经由放卷真空腔10内的放卷辊101释放的极片80经过辊轮组后进入第一冷却辊261，该第一冷却辊261与极片80的第一面抵接，在补锂真空腔20的其中一个第一液体锂池201上方，使液态锂汽化后沉积在极片80的第二面上，以在极片80的第二面上沉积形成锂层；由第一冷却辊261出来的极片80再经过辊轮组后进入第二冷却辊262，该第二冷却辊262与极片80的第二面抵接，在补锂真空腔20的另一个第一液体锂池201上方，使液态锂汽化后沉积在极片80的第一面上，以在极片80的第一面上沉积形成锂层，从而可以实现极片80的双面补锂；由第二冷却辊262出来的极片80再经过辊轮组后进入收卷真空腔30内的收卷辊301，进行收卷。
93.在一些实施例中，提供了一种极片补锂方法，该极片补锂方法采用前述的极片补锂装置，该补锂方法包括：
94.将固态锂液化装置40中的固态锂源加热融化成液态锂；
95.将第二液态锂池431内的液态锂通过导管930输送至第一液态锂池201中；利用第一检测部件204检测第一液态锂池201中的液面高度，当液面高度达到预设高度后，关闭导管930上的第三阀门组931，停止向第一液态锂池201中输送液态锂；
96.在真空环境下，将极片80输送至第一液态锂池201的上方，将第一液态锂池201中的液态锂汽化，以使锂蒸发沉积到极片80上；
97.极片80补锂完成后，分别利用第一加热装置202和第二加热装置432加热沉积在补锂真空腔20内壁和固态锂液化装置40内壁上的锂层，得到回收的液态锂，回收的液态锂通过管路流入锂回收单元。
98.应理解，本实施例的极片补锂方法与上述极片补锂装置是基于同一发明构思的，因而至少具有该极片补锂装置所具有的所有特征及优势，在此不再赘述。该极片补锂方法中，关于装置的结构及其连接设置，可参照前述极片补锂装置部分的描述。
99.在一些实施例中，补锂方法中，将锂沉积到极片80过程中，打开位于第一液态锂池201上方的盖板205；完成极片80补锂后，关闭位于第一液态锂池201上方的盖板205，以阻止液态锂的蒸发。
100.在一些实施例中，利用第一检测部件204检测第一液态锂池201中的液面高度，当液面高度下降了预设高度时，如下降至3mm-8mm时，可以使第三阀门组931开启，自动向第一液态锂池201中输送液态锂，补充锂源结束之后，关闭第三阀门组931，再将固态锂源传送至第二液态锂池431中。
101.在一些实施例中，第一液态锂池201中的液态锂的液面高度为8mm-12mm。在一些实施例中，第一液态锂池201中的液态锂的液面高度为9mm-11mm。在一些实施例中，第一液态锂池201中的液态锂的液面高度为10mm。
102.在一些具体的实施方式中，该极片补锂方法，包括以下步骤：
103.将放卷、补锂及收卷三步操作分为三个腔体，即放卷真空腔10、补锂真空腔20和收卷真空腔30，同时在放卷真空腔10与补锂真空腔20之间、补锂真空腔20与收卷真空腔30之间均设置有阀门70，也就是，在补锂真空腔20与放卷真空腔10和收卷真空腔30的连接处均设置有阀门70，从而在更换极卷是可以关闭阀门70，保证补锂真空腔20的真空度不变。
104.放卷真空腔10的放卷辊101放置极卷后，水平过渡到补锂真空腔20的辊轮组207再到冷却辊206，而后至收卷真空腔30的收卷辊301收卷；固定完毕后开始抽真空；关闭腔室后可以利用各个抽真空装置60分别对各个腔室进行抽真空，放卷真空腔10、补锂真空腔20、收卷真空腔30的真空度分别需要达到约1
×
10-2
pa、5
×
10-4
pa、1
×
10-2
pa。
105.而后可以开始走带，使设备运转起来，根据走带速度的不同，可沉积不同厚度的锂层。
106.先打开盖板，通过投料腔室401将固态锂输送至第二液态锂池431中，固态锂补充结束后，关闭盖板，并对其进行加热使其液化。抽真空时可以开启独立固态锂液化装置40，第三加热装置203、第四加热装置433将锂源加热至180℃左右，待真空度达到后可以开启自动阀门(第三阀门组931)，锂源从第二液态锂池431经导管930输送至补锂真空腔20底部的第一液态锂池201内，利用第一检测部件204如高度传感器检测到第一液态锂池201的液面高度至约10mm时，将第三阀门组931关闭。
107.而后再利用第三加热装置203将第一液态锂池201中的液态锂加热至800℃左右，进一步的将液态锂汽化，当液态锂汽化后，打开盖板205，位于第一液态锂池201正上方的极片80上会沉积锂层。
108.由于锂汽化会带来大量的热量，需要将锂沉积的同时，将热量带走，冷却辊206内壁设置有冷却装置，使冷却液在内壁循环，保证冷却温度为约-20℃。补锂后的极片80走带至收卷真空腔30，利用收卷辊301进行收卷。
109.当全部的极卷接近完成补锂后，需要将第三加热装置203设置为180℃，走带速度降至0m/min。同时关闭补锂真空腔20两侧的阀门70使补锂真空腔20始终处于真空及高温状态，关闭第一液态锂池201上方的盖板205，阻止液态锂的蒸发，此时极片80仍悬挂于放卷真
空腔10到收卷真空腔30之间，否则将无法实现补锂真空的恒真空状态(需要穿带)，换上新的极卷。
110.进一步，在极片补锂过程中，还涉及对锂源的投放。具体的，可以通过人工投放固态锂源在独立固态锂液化装置40的投料腔室401内，并置于传送带4111上，驱动机构4112如传送电机组可以带动传送带4111进行运动，以将固态锂源传送至真空腔室402进行真空处理；密封阀门组可以保证投料腔室401与真空腔室402之间、真空腔室402与锂源液化真空腔室403之间的密封性完好。
111.待第一检测部件204检测第一液态锂池201中的液面高度下降到预设高度时，如下降至3mm-8mm时，可以打开第三阀门组931，自动将第二液态锂池431中的锂源向第一液态锂池201中输送，待补充锂源结束之后，关闭第三阀门组931，再将固态锂源传送至第二液态锂池431中。
112.进一步，在极片补锂完后，还涉及对锂的回收。具体的，当停止补锂生产时，可以关闭所有泵组，开始清洁沉积的腔室内壁上的锂层，关闭冷却辊206的冷却循环，开启第一阀门组911与第二阀门组921，同时开启第一加热装置202与第二加热装置432，使补锂真空腔20与锂源液化真空腔室403的内壁加热至200℃左右，以使附着在其内壁上的锂膜液化，使液态锂流至第一液态锂池201下方的第一回收管910中与第二液态锂池431下方的第二回收管920中，即可使液态锂分别流至第一锂回收仓51和第二锂回收仓52中，实现锂的回收再利用。此外，在第一锂回收仓51和第二锂回收仓52收集锂完毕后，可以再对回收的锂源进行提纯处理，实现锂源循环利用，进一步提高锂源利用率。
113.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
114.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。