拼接成型锂带及其成型方法与流程

本发明涉及储能装置，具体涉及一种拼接成型锂带及其成型方法。

背景技术：

1、近年来随着新能源汽车市场渗透率逐渐提升，传统燃油汽车也在不断压缩成本巩固市场。为全面推进汽车电动化，锂离子电池能量密度必须有所突破以满足人们对新能源汽车长续航里程的要求。随着各个电池厂商技术迭代，下一代高能量密度锂离子电池已逐渐迈向市场。其中含硅负极预锂化和金属锂负极被视为最有可能在短期内实现大规模商业化。但是金属锂带的成本居高不下，导致预锂化或直接使用金属锂负极成本远高于传统锂离子电池，一定程度制约了高能量密度锂离子电池的发展。由于金属锂的特殊性质，目前金属锂带的加工成本大约占总成本的40％以上，因此提升锂带生产效率或使用效率对于降低成本有着直观的效果。其中锂带宽度便是制约使用效率的一大因素，由于机械挤压法生产金属锂带宽度受挤出桶内径限制无法获得超宽金属锂带，而当前量产负极极片宽度能达到一米以上，远高于现有锂带宽度。为此中国专利cn210467983u和公开发明专利cn112310412a中提到使用两条及以上170mm以内、0.2mm以上的基础锂带相互拼接成型得到超宽的拼接成型锂带，拼接成型锂带的拼接处叠加厚度增加值不超过基础锂带厚度的6％。但该拼接方法存在1～3mm的重叠区，很难从纵向辊压降低重叠区厚度而不影响非拼接区锂带形态，且基础锂带之间的连接稳定性较差。中国专利cn113967699a中提出一种超薄锂箔或锂带的拼接方法和设备，将至少两条带支撑膜的100μm以内的基础锂带平铺在担载层上，然后通过轧机辊压处理实现将基础锂带粘附在担载层上从而实现拼接，这种方式也较难保证基础锂带之间的连接稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种便于厚度一致性控制，且基础锂带之间连接更稳定的拼接成型锂带及其成型方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：拼接成型锂带的成型方法，包括以下步骤：

3、提供至少两条基础锂带；

4、将所述基础锂带依次并排平铺在水平设置的承载层的上表面上，使所述基础锂带与承载层上表面贴合在一起，且相邻的所述基础锂带之间均设有间距以形成填充焊材的焊接区；

5、在所述焊接区内填充熔融锂液，将所述基础锂带焊接成整体，从而形成所述拼接成型锂带，其中，在填充熔融锂液过程中设置有保护气体，以保护熔融锂液并将其冷却凝固。

6、进一步地，所述保护气体为氩气、氦气或氖气。

7、进一步地，所述承载层为聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚苯、聚醚酰亚胺、聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、钢带、铜带或铝带。

8、进一步地，所述基础锂带的厚度为0.02～3mm，优选0.5～2mm。

9、进一步地，所述基础锂带的宽度为40～200mm，优选为90～160mm。

10、进一步地，所述熔融锂液的温度为200-300℃。

11、进一步地，所述熔融锂液的冷却为10℃/s～30℃/s。

12、进一步地，所述熔融锂液凝固后高度t2满足，当t1≤0.1mm时，|t1-t2|≤5μm，当t1≥0.1mm时，|t1-t2|/t1≤4％，其中，t1为基础锂带的厚度。

13、进一步地，所述焊接区的宽度为5～15mm。

14、本发明还提供一种拼接成型锂带，其由上述拼接成型锂带的成型方法获得。

15、本发明的有益效果是：本发明的拼接成型锂带及其成型方法，拼接成型锂成型方法带通过在基础锂带之间的间隔(焊接区)内填充熔融锂液的方式将基础锂带的边缘熔融，从而通过锂液凝固后将基础锂带焊接在一起形成拼接成型锂带，可以使基础锂带之间的连接更稳定，即，可得到形态更稳定的拼接成型锂带，可通过对熔融锂液的填充量的精确控制，可以得到厚度一致性更好的拼接成型锂带。

技术特征：

1.拼接成型锂带的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述保护气体为氩气、氦气或氖气。

3.如权利要求1所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述承载层(2)为聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚苯、聚醚酰亚胺、聚邻苯二甲酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、钢带、铜带或铝带。

4.如权利要求1所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于，所述基础锂带(11)的厚度为0.02～3mm，优选0.5～2mm。

5.如权利要求1或4所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于，所述基础锂带(11)的宽度为40～500mm，优选为150～350mm。

6.如权利要求1或4所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述熔融锂液的温度为200-300℃。

7.如权利要求5所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述熔融锂液的冷却为10℃/s～30℃/s。

8.如权利要求1所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述熔融锂液凝固后高度t2满足，当t1≤0.1mm时，|t1-t2|≤5μm，当t1≥0.1mm时，|t1-t2|/t1≤4％，其中，t1为基础锂带(11)的厚度。

9.如权利要求1所述的拼接成型锂带的成型方法，其特征在于：所述焊接区(12)的宽度为5～15mm。

10.拼接成型锂带，其特征在于：由权利要求1至9中任一权利要求所述的拼接成型锂带的成型方法获得。

技术总结
本发明提供一种厚度一致性更好，且基础锂带之间连接稳定的拼接成型锂带及其成型方法，涉及储能装置技术领域。拼接成型锂带的成型方法，包括提供至少两条基础锂带；将所述基础锂带依次并排平铺在水平设置的承载层的上表面上，使所述基础锂带与承载层上表面贴合在一起，且相邻的所述基础锂带之间均设有间距以形成填充焊材的焊接区；在所述焊接区内填充熔融锂液，将所述基础锂带焊接成整体，从而形成所述拼接成型锂带，其中，在填充熔融锂液过程中设置有保护气体，以保护熔融锂液并将其冷却凝固。

技术研发人员：王广,赵本常,刘强,李露,万元杰,晏晋
受保护的技术使用者：重庆天齐锂业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14