一种复合锂带的生产方法与流程

本发明属于锂离子二次电池领域，特别涉及一种复合锂带的生产方法。

背景技术：

近年来，随着智能手机、平板电脑、电动汽车等电器产品对高能量密度化学电源的需求，对锂离子二次电池的比容量要求也越来越大。但是现有的锂离子二次电池因受材料限制，比容量发展空间有限，因此，急需研究高容量的电池材料。又由于金属锂质量轻，理论比容量大(3860mah/g)，电极电势低(-3.045v)，复合锂带作为高容量电池负极材料具有很多优势，因此目前国内外的很多科研院所和大专院校开始转向以锂为负极的二次电池的研究，例如：锂硫电池、锂空电池、锂全固态电池、锂聚合物电池以及其它以锂为负极的二次电池。为了满足客户对锂负极的需求，各种复合型的锂带应运而生。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种复合锂带的生产方法，采用该方法可以提高生产效率，保证产品质量。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种复合锂带的生产方法，采用辊压成型，在辊压时采用保护膜遮盖在锂带或锂合金带上，所述保护膜与所述锂带或锂合金带以及集流体在辊压生产时同步运行。

采用该生产方法的生产环境的相对湿度为1％以下。

所述保护膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龙膜、聚氨酯膜、聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸酯膜和聚酰亚氨膜中的任意一种。

采用辊压机进行辊压成型，所述辊压机设有机架，在所述机架上安装有上、下两个轧辊，在所述轧辊的上游设有集流体放卷装置、锂带放卷装置和保护膜放卷装置，在所述保护膜放卷装置的下游设有放卷导辊，在所述轧辊的下游设有复合锂带收卷装置和与所述保护膜放卷装置对应的保护膜收卷装置，在所述保护膜收卷装置的上游设有收卷导辊。

所述锂带放卷装置有一个，所述保护膜放卷装置有一个，所述保护膜收卷装置有一个，所述锂带放卷装置设置在所述集流体放卷装置前部的斜上方，所述保护膜放卷装置设置在所述锂带放卷装置前部的斜上方，所述保护膜收卷装置设置在所述复合锂带收卷装置后部的斜上方。

所述锂带放卷装置有一个，所述保护膜放卷装置有一个，所述保护膜收卷装置有一个，所述锂带放卷装置设置在所述集流体放卷装置前部的斜下方，所述保护膜放卷装置设置在所述锂带放卷装置前部的斜下方，所述保护膜收卷装置设置在所述复合锂带收卷装置后部的斜下方。

所述锂带放卷装置有两个，所述保护膜放卷装置有两个，所述保护膜收卷装置有两个，两个所述锂带放卷装置对称地设置在所述辊压机进料面的上下两侧，且位于所述集流体放卷装置的前部，两个所述保护膜收卷装置对称地设置在所述辊压机出料面的上下两侧，且位于所述复合锂带收卷装置的后方。

本发明具有的优点和积极效果是：采用辊压技术，在制备过程中采用保护膜对锂带或锂合金带进行保护，可以实现自动成卷生产，也可以进行小批量成片生产，能够极大地提高生产效率，很好地保证产品质量，为高容量锂离子二次电池的研发及后续生产奠定基础。

附图说明

图1为本发明应用的结构示意图；

图2为采用本发明生产的双面复锂的锂铜复合带正视图；

图3为图2的侧视图；

图4为采用本发明生产的单面复锂的锂铜复合带正视图；

图5为图4的侧视图；

图6为采用本发明生产的边缘复合的锂铜复合带正视图；

图7为图6的侧视图。

图中：1、机架；2、复合锂带收卷装置；3、保护膜收卷装置；4、收卷导辊；5、轧辊；6、放卷导辊；7、保护膜放卷装置；8、锂带放卷装置；9、集流体放卷装置；10、铜箔，10-1、留白区域，11、复合锂带或锂合金带。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种复合锂带的生产方法，采用辊压成型，在辊压时采用保护膜遮盖在锂带或锂合金带上，所述保护膜与所述锂带或锂合金带以及集流体在辊压生产时同步运行，即同步进入轧辊之间，同步离开轧辊之间。

在本实施例中，对复合锂带生产环境的相对湿度要求比较严格，以1％以下为宜。所述保护膜可以为聚乙烯膜、聚丙烯膜、尼龙膜、聚氨酯膜、聚氯乙烯膜、聚对苯二甲酸酯膜和聚酰亚氨膜中的任意一种，但并不是限制此。

在本实施例中，上述复合锂带的生产方法采用辊压机进行辊压成型，所述辊压机设有机架1，在所述机架1上安装有上、下两个轧辊5，在所述轧辊5的上游设有集流体放卷装置9、锂带放卷装置8和保护膜放卷装置7，在所述保护膜放卷装置7的下游设有放卷导辊6，在所述轧辊5的下游设有复合锂带收卷装置2和与所述保护膜放卷装置7对应的保护膜收卷装置3，在所述保护膜收卷装置3的上游设有收卷导辊4。更具体地，所述锂带放卷装置8有两个，所述保护膜放卷装置7有两个，所述保护膜收卷装置3有两个，两个所述锂带放卷装置8对称地设置在所述辊压机进料面的上下两侧，且位于所述集流体放卷装置9的前部，两个所述保护膜收卷装置3对称地设置在所述辊压机出料面的上下两侧，且位于所述复合锂带收卷装置2的后方。这种辊压机可以用于单面复锂，也可以用于双面复锂。使用时，将成卷的集流体、锂带或锂合金带和保护膜放到相应的放卷装置上，打开放卷装置，经过放卷导辊、收卷导辊以及复合锂带收卷装置的牵引，轧辊的碾压，锂带或锂合金带在双层或单层保护膜的保护下，通过辊压成型复合在集流体的单面或双面上，复合锂带收卷装置收卷得到锂或锂合金复合锂带产品，同时保护膜被收卷到保护膜收卷装置上。

上述辊压机也可以采用一个所述锂带放卷装置8，一个所述保护膜放卷装置7和一个所述保护膜收卷装置3，此时，所述锂带放卷装置8设置在所述集流体放卷装置9前部的斜上方，所述保护膜放卷装置7设置在所述锂带放卷装置8前部的斜上方，所述保护膜收卷装置3设置在所述复合锂带收卷装置2后部的斜上方。这种辊压机只能用于从集流体的上面进行单面复锂。

同理，上述辊压机也可以采用一个所述锂带放卷装置8，一个所述保护膜放卷装置7和一个所述保护膜收卷装置3，此时，所述锂带放卷装置8设置在所述集流体放卷装置9前部的斜下方，所述保护膜放卷装置7设置在所述锂带放卷装置8前部的斜下方，所述保护膜收卷装置3设置在所述复合锂带收卷装置2后部的斜下方。这种辊压机只能用于从集流体的下面进行单面复锂。

下面是应用本发明生产的三种复合锂带：

第一种，请参见图2～图3，图中示出的是一种双面复锂的锂铜复合带，在铜箔10的两面复合锂带或锂合金带11，在铜箔10的两面两侧边缘设置留白区域10-1，留白区域10-1是没有覆盖锂带或锂合金带的区域，宽度：0～50mm。

第二种，请参见图4～图5，图中示出的是一种单面复锂的锂铜复合带，在铜箔10的一面复合锂带或锂合金带11，在铜箔10的一面两侧边缘设置留白区域10-1，留白区域10-1是没有覆盖锂带或锂合金带的区域，宽度：0～50mm。

第三种，请参见图6～图7，图中示出的是一种边缘复合的锂铜复合带，在铜箔10的一面边缘复合锂带或锂合金带11，复合区域的宽度2～30mm，铜箔10留白区域的宽度为10～30mm。

在上述产品中应用的复合锂带或锂合金带11的宽度为：3～400mm，厚度为：0.020～5.00mm。锂带或锂合金带可以是成卷的，也可以是裁成片的；锂合金带包括锂镁合金带、锂硼合金带、锂铝合金带和锂硅合金带等其它锂的合金带，锂镁合金带、锂硼合金带、锂铝合金带和锂硅合金带，其镁、硼、铝和硅的质量百分含量为：0.01％～40％。在上述产品中应用的集流体还可以是冲孔铜箔、泡沫铜、镍网和泡沫镍等。铜箔厚度范围为0.006～0.020mm，铜箔宽度范围为：3～500mm。一般情况下，集流体铜箔的宽度比锂带或锂合金带的宽度要宽或一样，锂带或锂合金带居铜箔中间，或一边对齐，或两边对齐。

采用本发明不但可以生产锂铜复合带，还可以生产锂镍复合带等，其它集流体复合锂带或锂合金带类似铜箔。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明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，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。