一种锂带的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产领域，尤其涉及一种补锂用的锂带。


背景技术：

2.目前，环境能源问题使社会进步面临严峻形势，低碳环保成为未来经济发展的一大主题。能量的储存和高效利用引起了各方面的重视，锂离子电池单元作为能量储存的最小单元而存在。节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。电池是将多个电池单体有效连接的一种结构形式，通过将一定数量的电池单体进行串联/并联/串并混联来满足为用电设备供电的需求。在电池单体的应用过程中，锂离子电池由于能量密度高、使用寿命长、绿色无污染等优势被广泛应用于消费类电子产品和电动汽车领域。然而锂离子电池在首次充放电过程中会形成固体电解质膜(sei膜)，而固体电解质膜会消耗部分锂，造成锂的损失，且此不可逆的首次容量的损失直接导致锂离子电池容量的损失。因而如何补锂成了一个新的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种新的补锂用的锂带，解决补锂设备锂带粘辊的问题。
4.本实用新型是这样实现的：一种锂带，用于补锂设备，补锂设备包括用于涂布脱模剂的涂布装置，锂带具有朝向涂布装置的第一表面，第一表面沿锂带宽度方向的边缘形成有减薄区域，以在减薄区域处形成容纳脱模剂的空间。通过设计减薄区域，能够使得锂带在应用于涂布装置的时候，能够蘸取更多的脱模剂，脱模剂可以留存在上述的减薄区域中。同时锂带存在减薄区域，能够使得单位宽度上的载锂量得到减少，在锂带压延过程中不会出现压延超过预设宽度的情况，从而进一步保证了锂带在压延后不会粘辊。
5.在本技术的一个方面，第一表面沿宽度方向的边缘设有圆角，圆角形成减薄区域。边缘设置圆角的好处在于易于成型，制作过程简便。圆角的锂带的边缘也不易划伤，形状能够保存完好。
6.在本技术的一个方面，圆角的半径为锂带的厚度的1/4至1/3。锂带的圆角的半径代表了消薄的总量。如果消薄过多，则锂带的边缘锂的重量容易不足，压延时过薄还是有可能导致锂带的边缘与中部的连接位置出现断裂，最终还是导致边缘留锂的现象，如果消薄总量不足就会导致达不到提升涂布的脱模剂总量的效果。因此选用锂带的厚度的1/4至1/3是刚好能够达到效果的技术方案。
7.在本技术的另一方面，第一表面在宽度方向的边缘两侧均形成有圆角。将圆角设置在两侧能够使得锂带在产线两侧上能均够蘸取更多的脱模剂，脱模剂可以留存在两侧的减薄区域中。同使得在锂带压延过程中两侧均不会出现压延超过预设宽度的情况，从而进一步保证了锂带在压延后不会粘辊。
8.在本技术的另一个方面，锂带还具有第二表面，第一表面和第二表面为锂带厚度方向相对的两个表面，第一表面沿宽度方向边缘的两侧均形成有圆角。第二表面上设置圆角，则进一步地降低了锂带单位宽度上的载锂量，尤其是在边缘压延部分减少了更多锂，能够使得涂布的脱模剂能够满足压延后锂带边缘位置的脱模剂的需求。
9.在本技术的另一个方面，第一表面沿宽度方向的边缘设有倒角，倒角形成减薄区域。倒角只需要将锂带通过特定角度的切刀就可以完成切割。倒角能够方便剪裁，易于成型，使得生产效率得到提高。
10.在本技术的其他一些实施例中，倒角高度为锂带的厚度的1/4至1/3。锂带的倒角的半径代表了消薄的总量。如果消薄过多，则锂带的边缘锂的重量容易不足，压延时过薄还是有可能导致锂带的边缘与中部的连接位置出现断裂，最终还是导致边缘留锂的现象，如果消薄总量不足就会导致达不到提升涂布的脱模剂总量的效果。因此选用倒角高度为锂带的厚度的1/4至1/3是刚好能够达到效果的技术方案。
11.在本技术的另一个方面，第一表面在宽度方向的边缘两侧均形成有倒角。将倒角设置在两侧能够使得锂带在产线两侧上能均够蘸取更多的脱模剂，脱模剂可以留存在两侧的减薄区域中。同使得在锂带压延过程中两侧均不会出现压延超过预设宽度的情况，从而进一步保证了锂带在压延后不会粘辊。
12.在本技术的另一个方面，锂带还具有第二表面，第一表面和第二表面为锂带厚度方向相对的两个表面，第一表面沿宽度方向边缘的两侧均形成有倒角。第二表面上设置倒角，则进一步地降低了锂带单位宽度上的载锂量，尤其是在边缘压延部分减少了更多锂，能够使得涂布的脱模剂能够满足压延后锂带边缘位置的脱模剂的需求。
13.在本技术的另一个方面，锂带截面为矩形结构。矩形结构具有长、宽两个边，第一表面为长边所在的表面。矩形结构能够与涂布装置更好地贴合，同时矩形的锂带成模也更为容易。
14.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
15.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
16.图1为本实用新型一实施方式所述的锂带截面示意图；
17.图2为本实用新型一实施方式所述的锂带涂布设备示意图；
18.图3为本实用新型一实施方式所述的锂带截面状态示意图。
19.附图标记说明：
20.1、锂带，
21.11、第一表面；
22.12、第二表面；
23.2、涂布装置；
24.20、脱模剂；
25.3、延压辊；
26.4、活性物质层；
27.5、金属层。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
30.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.在本技术实施例的描述中，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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
33.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
34.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”[0035]“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
[0036]
在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
[0037]
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用
领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
[0038]
本实用新型人注意到，锂离子电池在首次充放电过程中会形成固体电解质膜(sei膜)，而固体电解质膜会消耗部分锂，造成锂的损失，且此不可逆的首次容量的损失直接导致锂离子电池容量的损失。
[0039]
为了减少由于电池在首次充放电过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，已有一些专利文献报道了一些解决方法。如专利申请号201911146508.1，该专利所述的补锂技术采用锂带直接轧制的方法，从而避免轧制后的超薄锂带(锂膜)粘死在第一覆合辊或第二覆合辊引起的粘辊问题，锂膜粘辊会导致极片表面活性物质被锂膜黏附，经过多次覆合，活性物质与锂膜发生反应，形成冒烟甚至起火等安全风险。为避免粘辊，可以通过边缘点胶的方式在锂带表面补充涂布脱模剂(胶)，涂布润滑剂，保证锂带高速轧制过程中不会因为宽展而导致宽展区锂带粘附在第一覆合辊或第二覆合辊表面，但是这种点胶的方式增加了一道工序，需要人工介入，浪费时间。而且还需要增加专用的边缘点胶涂布头，点胶不均匀，还是会存在粘辊的现象。
[0040]
本技术实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本技术公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。
[0041]
本技术实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
[0042]
本技术的发明人进一步思考后认为，改进锂带本身的形状有助于涂布更多的脱模剂。减少延展区域的锂量，增大单位锂重量上的脱模剂的涂布量也能够改善粘辊问题。
[0043]
请参阅图1，本实用新型一实施方式所述的一种锂带1，用于补锂设备，补锂设备包括用于涂布脱模剂20的涂布装置2，锂带1具有朝向涂布装置2的第一表面11，第一表面11沿锂带1宽度方向的边缘形成有减薄区域，以在减薄区域处形成容纳脱模剂20的空间。
[0044]
这里的锂带1一般为纯锂金属带。锂是一种金属元素，元素符号为li，对应的单质为银白色质软金属，也是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂和它的化合物并不像其他的碱金属那么典型，因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层，使得锂容易极化其他的分子或离子，自己本身却不容易受到极化。银白色金属。质较软，可用刀切割。是最轻的金属，密度比所有的油和液态烃都小，故应存放于固体石蜡或者白凡士林中(在液体石蜡中锂也会浮起)。锂的密度非常小，仅有0.534g/cm3，为非气态单质中最小的一个。因为锂原子半径小，故其比起其他的碱金属，压缩性最小，硬度最大，熔点最高。
[0045]
涂布装置2，可以为涂布辊，如凹版涂布辊或丝网印刷辊等，用于吸附脱模剂20后将脱模剂20转移到接触的锂带1上。
[0046]
脱模剂20，脱模剂20是一种介于模具和成品之间的功能性物质。脱模剂20有耐化学性，在与不同树脂的化学成份(特别是苯乙烯和胺类)接触时不被溶解。脱模剂20还具有耐热及应力性能，不易分解或磨损；脱模剂20粘合到模具上而不转移到被加工的制件上，不妨碍喷漆或其他二次加工操作。脱模剂20可以采用硅系列——主要为硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、硅橡胶、硅橡胶甲苯溶液。蜡系列——植物、动物、合成石蜡；微晶石蜡；聚乙烯蜡等。氟系列——聚四氟
乙烯；氟树脂粉末；氟树脂涂料等等涂料。在本方案中又称胶或润滑剂。
[0047]
从图1中我们可以看到，第一表面11为锂带1的上表面，第一表面11的左右两侧进行了减薄操作从而得到减薄的区域。在实际应用中，这里可以参阅图2，为产线示意图，锂带1可以通过前置的锂带1收卷机构(图中未示出)放出，进入到涂布装置2，从而在第一表面11上涂覆了脱模剂20。锂带1与脱模剂20一同送入了延压辊3受到延压之后变成锂的薄片，再将锂的薄片压覆到电池组件的活性物质层4上完成补锂。延压的情况在本实施例中如下述，压平的锂带1的厚度减少，则宽度就会显著增加，多出的宽度部分称为延展区。延展区本身没有脱模剂20，只能够依赖原来锂带1携带的脱模剂20的量，被挤到延展区来保护延展区的锂的薄片不发生粘辊。
[0048]
因此通过设计减薄区域，能够使得锂带1在应用于涂布装置2的时候，能够蘸取更多的脱模剂20，脱模剂20可以留存在上述的减薄区域中。同时锂带1存在减薄区域，能够使得单位宽度上的载锂量得到减少，在锂带1压延过程中不会出现压延超过预设宽度的情况，边缘的减薄区域脱模剂20承载量提升，使得锂带1压延后脱模剂20也会被挤到压延区域，从而进一步保证了锂带1在压延后不会粘辊。
[0049]
在本技术的一个方面，如图3所示，第一表面11沿宽度方向的边缘设有圆角，圆角形成减薄区域。通过圆角形成的减薄区域，也能够使得单位宽度上的载锂量得到减少，在锂带1压延过程中不会出现压延超过预设宽度的情况，边缘的减薄区域脱模剂20承载量提升，使得锂带1压延后脱模剂20也会被挤到压延区域，从而进一步保证了锂带1在压延后不会粘辊。而将边缘减薄区域设置为圆角的好处在于易于成型，制作过程简便。只需要将锂带1在送入涂布装置2之前设置一个圆角的切刀或模具就能够达到设置圆角的边缘减薄区域的效果。另一些实施例中，还可以在锂带1成型之初就直接成模为圆角矩形的截面设计。然后进行锂带1的收卷、保存。圆角的锂带1的边缘也不易划伤，形状能够保存完好。
[0050]
在本技术的一些实施例中，圆角的半径为锂带1的厚度的1/4至1/3。锂带1的圆角的半径代表了消薄的总量。在本技术的一些实施例中，锂带1的厚度设置为1.6mm，圆角的半径设置在0.5mm。上述设置方式的好处在于：如果消薄过多，即圆角的半径过大，则锂带1的边缘锂的重量容易不足，压延时过薄还是有可能导致锂带1的边缘与中部的连接位置出现断裂，最终还是导致边缘留锂的现象，如果消薄总量不足就会导致达不到提升涂布的脱模剂20总量的效果。因此选用锂带1的厚度的1/4至1/3是刚好能够达到效果的技术方案。
[0051]
在本技术的一些实施例中，如图3所示，第一表面11在宽度方向的边缘两侧均形成有圆角。将圆角设置在两侧能够使得锂带1在产线两侧上能均够蘸取更多的脱模剂20，脱模剂20可以留存在两侧的减薄区域中。同样使得在锂带1压延过程中两侧均不会出现压延超过预设宽度的情况，从而进一步保证了锂带1在压延后不会粘辊。
[0052]
在本技术的另一个方面，锂带1还具有第二表面12，第一表面11和第二表面12为锂带1厚度方向相对的两个表面，第一表面11沿宽度方向边缘的两侧均形成有圆角。如在图3所示的实施例中，第一表面11为上表面，则第二表面12为下表面。第二表面12上设置圆角，则进一步地降低了锂带1单位宽度上的载锂量，尤其是在边缘压延部分减少了更多锂，进一步保证了锂带1压延过程中不会出现压延超过预设宽度的情况，边缘的减薄区域脱模剂20承载量提升使得单位重量下锂对应的脱模剂20重量进一步增加，能够满足压延后锂带1边缘位置的脱模剂20的需求。进而更好地解决了锂带1粘辊的技术问题。
[0053]
在本技术的其他一些实施例中，第一表面11沿宽度方向的边缘设有倒角，倒角形成减薄区域。倒角只需要将锂带1通过特定角度的切刀就可以完成切割。而将边缘减薄区域设置为倒角的好处在于易于成型，便于裁剪。只需要将锂带1在送入涂布装置2之前设置一个斜置的切刀就能够达到设置圆角的边缘减薄区域的效果。另一些实施例中，还可以在锂带1成型之初就直接成模为带倒角的矩形的截面设计。然后进行锂带1的收卷、保存。倒角能够方便剪裁，易于成型，使得生产效率得到提高。
[0054]
在本技术的另一个方面，倒角高度为锂带1的厚度的1/4至1/3。锂带1的倒角的半径代表了消薄的总量。在本技术的一些实施例中，锂带1的厚度设置为1.6mm，倒角的半径设置在0.5mm。上述设置方式的好处在于：如果消薄过多，则锂带1的边缘锂的重量容易不足，压延时过薄还是有可能导致锂带1的边缘与中部的连接位置出现断裂，最终还是导致边缘留锂的现象，如果消薄总量不足就会导致达不到提升涂布的脱模剂20总量的效果。因此选用倒角高度为锂带1的厚度的1/4至1/3是刚好能够达到效果的技术方案。
[0055]
在本技术的某些实施例中，第一表面11在宽度方向的边缘两侧均形成有倒角。将倒角设置在两侧能够使得锂带1在产线两侧上能均够蘸取更多的脱模剂20，脱模剂20可以留存在两侧的减薄区域中。同使得在锂带1压延过程中两侧均不会出现压延超过预设宽度的情况，从而进一步保证了锂带1在压延后不会粘辊。
[0056]
在本技术的其他一些实施例中，锂带1还具有第二表面12，第一表面11和第二表面12为锂带1厚度方向相对的两个表面，第一表面11沿宽度方向边缘的两侧均形成有倒角。第二表面12上设置倒角，则进一步地降低了锂带1单位宽度上的载锂量，尤其是在边缘压延部分减少了更多锂，进一步保证了锂带1压延过程中不会出现压延超过预设宽度的情况，边缘的减薄区域脱模剂20承载量提升使得单位重量下锂对应的脱模剂20重量进一步增加，能够使得涂布的脱模剂20能够满足压延后锂带1边缘位置的脱模剂20的需求。
[0057]
在本技术的某些实施例中，锂带1截面为矩形结构。矩形结构具有长、宽两个边，第一表面11为长边所在的表面。矩形结构能够与涂布装置2更好地贴合，同时矩形的锂带1成模也更为容易。在其他一些实施例中，锂带1的截面还可以为梯形、等腰梯形、椭圆形等。
[0058]
在本技术的一些实施例中，请参阅图1及图2，本技术提供一种锂带1，用于脱模剂的涂布设备，锂带1具有朝向涂布装置2的第一表面11，第一表面11沿锂带1宽度方向的边缘形成有减薄区域，以在减薄区域处形成容纳脱模剂20的空间。而第一表面11正对的第二表面12上也可以形成减薄区域，在第一表面11和第二表面12的左右两侧均可以设置减薄区域，减薄区域可以是圆角，也可以是倒角。锂带1在经过涂布装置2涂布脱模剂20后进入延压辊3，压薄后的锂带1再进入下个工序，附在电池极片上的活性物质层4一侧，金属层5、活性物质层4、锂带1依次排列得到补锂的电池极片。通过上述设置的锂带1能够使得在延压辊3上不发生锂的粘辊。
[0059]
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。