一种预锂电芯制作方法与流程

本发明涉及锂电池制备，尤其涉及一种预锂电芯制作方法。

背景技术：

1、随着社会的发展，电化学储能器件应用越来越得到广泛的关注。受材料水平所限，电化学储能器件的电芯的首效偏低的情况逐渐显现出来，开发一种补充首效低的技术迫在眉睫。

2、传统常用的正极补锂主要使用过锂化合物作为添加剂，不过这些物质的加入会进入无效成分，降低能量密度。负极补锂主要是锂粉补锂和超薄锂箔补锂，锂份粒径大(d50≥40微米)，属于涉爆粉尘，危害性高；并且锂的活性高，事先裁切的锂片长时间暴露在空气中，存在一定的安全风险。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种预锂电芯制作方法，将复合锂带组件随着卷芯半成品的卷绕而继续卷绕，避免了锂片长期暴露在空气中带来安全隐患。

2、本发明提出的一种预锂电芯制作方法，包括如下步骤：

3、s1：沿卷针回转方向依次将第一隔膜、负极片、第二隔膜、正极片卷绕形成卷芯半成品；

4、s2：将负极片和正极片按照设定长度裁断；

5、s3：定长裁切第一锂片，将第一锂片送入复合机构，在复合机构中按照第一隔膜、第一锂片、第二隔膜的顺序将三者复合形成复合锂带组件，所述第一锂片在送入复合机构时，卷针持续沿回转方向转动；

6、s4：裁断第一隔膜和第二隔膜，经过后续贴胶带、热压后完成卷芯制作。

7、进一步地，所述卷芯半成品为中间水平、两侧弧度设置，在步骤s3中，同一卷芯半成品上缠绕设置一至多个第一锂片，第一锂片依次设置在相对两个中间水平位置。

8、进一步地，第一锂片的基材为金属基材，金属基材的单面或者双面涂有富含锂金属的涂层并且极耳处不含所述涂层的材料，所述金属基材包括金属铜、铜合金或其他负极导电金属材料中的一种或多种。

9、进一步地，第一隔膜和第二隔膜为涂胶隔膜，第一锂片的尺寸不大于卷芯半成品水平面的尺寸。

10、进一步地，复合机构中设置有加热组件，所述加热组件的加热温度为50-100摄氏度。

11、进一步地，所述第一隔膜通过第一隔膜供料机构放卷得到；

12、第二隔膜通过第二隔膜供料机构放卷得到；

13、负极片通过负极片供料机构放卷得到；

14、正极片通过正极片供料机构放卷得到；

15、第一锂片通过锂带供料机构放卷得到。

16、进一步地，卷针位于中间，第一隔膜供料机构、锂带供料机构、负极片供料机构、第二隔膜供料机构、正极片供料机构依次相邻设置。

17、进一步地，第一隔膜供料机构、锂带供料机构、负极片供料机构、第二隔膜供料机构的放卷端与复合机构连接，正极片供料机构的放卷端与卷针连接。

18、进一步地，在靠近卷针处设置有用于裁切第一隔膜的第一裁切机构、用于裁切第二隔膜的第二裁切机构、用于裁切负极片的第三裁切机构和用于裁切正极片的第四裁切机构，在靠近卷针处设置有用于裁切第一锂片的第五裁切机构。

19、进一步地，第五裁切机构一侧设置有用于将截断后的第一锂片输送到复合机构的夹取输送机构。

20、本发明提供的一种预锂电芯制作方法的优点在于：本发明结构中提供的一种预锂电芯制作方法，电芯卷绕加工制造过程中完成锂片与两面隔膜的复合，然后将复合锂带组件随着卷芯半成品的卷绕而继续卷绕，避免了锂片长期暴露在空气中带来安全隐患；同时，所加入的锂片参与卷绕前，先与两个隔膜复合，确保了加工制造过程中锂片的相对位置，另外在锂片、隔膜复合过程与卷芯半成品的持续卷绕是同步进行的，在此过程中卷针是持续转动的，提高了电芯卷绕制作效率，并且在后续的热压过程中，与电芯完全形成一个整体，避免了在后续组装过程中发生位置偏移，提高了卷芯制造的合格率。

技术特征：

1.一种预锂电芯制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，所述卷芯半成品为中间水平、两侧弧度设置，在步骤s3中，同一卷芯半成品上缠绕设置一至多个第一锂片(501)，第一锂片(501)依次设置在相对两个中间水平位置。

3.根据权利要求1所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，第一锂片(501)的基材为金属基材，金属基材的单面或者双面涂有富含锂金属的涂层并且极耳处不含所述涂层的材料，所述金属基材包括金属铜、铜合金或其他负极导电金属材料中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，第一隔膜(101)和第二隔膜(103)为涂胶隔膜，第一锂片(501)的尺寸不大于卷芯半成品水平面的尺寸。

5.根据权利要求1所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，复合机构中设置有加热组件，所述加热组件的加热温度为50-100摄氏度。

6.根据权利要求1所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，所述第一隔膜(101)通过第一隔膜供料机构(10)放卷得到；

7.根据权利要求6所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，卷针(100)位于中间，第一隔膜供料机构(10)、锂带供料机构(50)、负极片供料机构(20)、第二隔膜供料机构(30)、正极片供料机构(40)依次相邻设置。

8.根据权利要求7所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，第一隔膜供料机构(10)、锂带供料机构(50)、负极片供料机构(20)、第二隔膜供料机构(30)的放卷端与复合机构连接，正极片供料机构(40)的放卷端与卷针(100)连接。

9.根据权利要求8所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，在靠近卷针(100)处设置有用于裁切第一隔膜(101)的第一裁切机构、用于裁切第二隔膜(103)的第二裁切机构、用于裁切负极片(102)的第三裁切机构和用于裁切正极片(104)的第四裁切机构，在靠近卷针(100)处设置有用于裁切第一锂片(501)的第五裁切机构。

10.根据权利要求9所述的预锂电芯制作方法，其特征在于，第五裁切机构一侧设置有用于将截断后的第一锂片(501)输送到复合机构(200)的夹取输送机构。

技术总结
本发明公开了一种预锂电芯制作方法，包括如下步骤：S1：沿卷针回转方向依次将第一隔膜、负极片、第二隔膜、正极片卷绕形成卷芯半成品；S2：将负极片和正极片按照设定长度裁断；S3：定长裁切第一锂片，将第一锂片送入复合机构，在复合机构中按照第一隔膜、第一锂片、第二隔膜的顺序将三者复合形成复合锂带组件，所述第一锂片在送入复合机构时，卷针持续沿回转方向转动；S4：裁断第一隔膜和第二隔膜，经过后续贴胶带、热压后完成卷芯制作。该电芯制作方法中电芯卷绕加工制造过程中完成锂片与两面隔膜的复合，然后将复合锂带组件随着卷芯半成品的卷绕而继续卷绕，避免了锂片长期暴露在空气中带来安全隐患。

技术研发人员：朱大超,郝鹏杰,刘超辉
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16