锂基金属粉体加工系统的制作方法

本申请涉及材料加工，具体而言，涉及一种锂基金属粉体加工系统。

背景技术：

1、锂电池技术中，通过补锂提高锂电池的储锂容量，被认为是提高锂电池储能密度最有效的手段之一。要进行补锂，其路径有二，或者在正极材料中补锂，或者在负极材料中补锂。在负极材料中补锂方面，要在传统负极材料中补锂，一个显而易见的方法是在负极材料中加入粉体状的金属锂，但是由于金属锂具有超强的易氧化、易吸潮、易与环境介质发生化学反应、以及单纯以锂作为负极将导致充放电过程中产生锂枝晶而出现爆炸起火风险的特性，锂基金属的应用难度较高。

2、为了降低锂基金属的应用难度，需要加工出一种具有上下两侧为惰性材料，中间为锂基金属的三明治结构的锂基金属粉体，这种金属粉体能够以粉体形态在环境中稳定存在，将为相关工作带来巨大的便利。

技术实现思路

1、本申请的目的在于针对上述问题，提供一种锂基金属粉体加工系统，能够制备出具有三明治结构的锂基金属粉体，使上述问题得到改善。

2、本申请提供了一种锂基金属粉体加工系统，包括真空腔室、基板、第一沉积源和第二沉积源，真空腔室内侧为真空环境；基板可旋转地设置于所述真空腔室内，用于所述锂基金属粉体的沉积；第一沉积源和第二沉积源设置于所述真空腔室内侧，所述第一沉积源用于惰性材料的沉积，所述第二沉积源用于锂基材料的沉积，所述第一沉积源的数量和所述第二沉积源的数量均至少为一个。

3、本申请实施例的技术方案中，在锂基金属粉体的制备过程中，先将基板放入真空腔室内，启动第一沉积源，在基板表面形成惰性材料层，再启动第二沉积源，在惰性材料层上形成锂基金属层，然后启动第一沉积源，在锂基金属层上形成惰性材料层，最后将该惰性材料层-锂基金属层-惰性材料层薄膜从基板剥离下来，即得到锂基金属粉体，这种金属粉体能够以粉体形态在环境中稳定存在，有利于金属锂在各类行业中的应用。

4、在一些实施例中，还包括输气组件，所述输气组件用于向所述真空腔室内输入工艺气体。

5、本申请实施例的技术方案中，输气组件可以向真空腔室内输入工艺气体，一方面调整真空腔室内部的真空度，另一方面调整真空腔室内的气体的含量和成分，使其满足锂基金属粉体的制备需求。

6、在一些实施例中，所述真空腔室设置有真空组件，所述真空组件用于将所述真空腔室抽至真空状态。

7、本申请实施例的技术方案中，真空腔室设置有真空组件，真空组件能够抽去真空腔室内部的空气，使真空腔室内部为稳定的真空环境，满足锂基金属粉体制备所需的环境需求。

8、在一些实施例中，还包括驱动件，所述驱动件用于驱动所述基板旋转。

9、本申请实施例的技术方案中，驱动件能够驱动基板转动以配合第一沉积源和/或第二沉积源过程，使基板上的膜层沉积得较为均匀。

10、在一些实施例中，还包括温控组件，所述温控组件用于控制所述基板的温度。

11、本申请实施例的技术方案中，温控组件用能够对基板表面进行加热或者降温，调整基板的温度，使基板的温度能够保持在锂基金属粉体沉积所需温度区间内，降低基板的温度影响沉积膜层的围观组织结构的风险。

12、在一些实施例中，还包括剥离件，所述剥离件用于剥离所述基板表面沉积的锂基金属粉体。

13、本申请实施例的技术方案中，剥离件可以为钢刷，剥离件用于剥离基板表面沉积的膜层，并将基板上沉积的膜层刷落成粉体。

14、在一些实施例中，还包括收集器，所述收集器设置于所述真空腔室内侧，所述收集器用于收集所述剥离件剥离的锂基金属粉体。

15、本申请实施例的技术方案中，收集器设置于真空腔室内侧，收集器与剥离件的位置对应，能够将从基板上被剥离并变成粉状的锂基金属粉体回收起来，便于后继使用。

16、在一些实施例中，所述基板的表面光滑，所述基板的材质可以为不锈钢、钛、铝合金或者石墨中的一种。

17、本申请实施例的技术方案中，基板的表面光滑，使惰性材料或锂基金属材料沉积到基板表面上形成的膜层的各处的厚度相近；基板的材质可以为不锈钢、钛、铝合金或者石墨中的一种，使锂基金属粉体的构成材料沉积在基板表面时不会与基板发生反应，降低锂基金属粉体的成分被影响的风险。

18、在一些实施例中，所述基板的表面包裹有一层光滑的有机薄膜或无机薄膜。

19、本申请实施例的技术方案中，基板的表面包裹有一层光滑的有机薄膜或无机薄膜。锂基金属粉体能够沉积于基板表面的薄膜上，降低基板在锂基金属粉体的制备过程中损坏的风险。

20、本申请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，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种锂基金属粉体加工系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，还包括输气组件，所述输气组件用于向所述真空腔室内输入工艺气体。

3.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，所述真空腔室设置有真空组件，所述真空组件用于将所述真空腔室抽至真空状态。

4.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，还包括驱动件，所述驱动件用于驱动所述基板旋转。

5.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，还包括温控组件，所述温控组件用于控制所述基板的温度。

6.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，还包括剥离件，所述剥离件用于剥离所述基板表面沉积的锂基金属粉体。

7.根据权利要求6所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，还包括收集器，所述收集器设置于所述真空腔室内侧，所述收集器用于收集所述剥离件剥离的锂基金属粉体。

8.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，所述基板的表面光滑，所述基板的材质可以为不锈钢、钛、铝合金或者石墨中的一种。

9.根据权利要求1所述的锂基金属粉体加工系统，其特征在于，所述基板的表面包裹有一层光滑的有机薄膜或无机薄膜。

技术总结
本申请涉及一种锂基金属粉体加工系统，属于材料加工技术领域。锂基金属粉体加工系统包括真空腔室、基板、第一沉积源和第二沉积源，真空腔室内侧为真空环境；基板可旋转地设置于真空腔室内，用于锂基金属粉体的沉积；第一沉积源和第二沉积源设置于真空腔室内侧，第一沉积源用于惰性材料的沉积，第二沉积源用于锂基材料的沉积，第一沉积源的数量和第二沉积源的数量均至少为一个。本申请实施例提供的锂基金属粉体加工系统能够制备出具有三明治结构的锂基金属粉体。

技术研发人员：杨武保,邓智林,杨尚武,窦国爱,付前玉
受保护的技术使用者：四川万邦胜辉新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15