專(zhuān)利名稱(chēng)：扣式鋰電池負(fù)極用鋰?yán)K及其加工方法和加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一次鋰電池負(fù)極材料，尤其涉及一種一次扣式鋰電池的負(fù)極用金屬鋰?yán)K 的加工裝置、加工方法和用該裝置和方法生產(chǎn)出來(lái)的金屬鋰?yán)K。
背景技術(shù)：
目前， 一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰片的生產(chǎn)裝配方法有兩種，第一種方法是手工將鋰帶 沖切成鋰圓片手工放入焊好負(fù)極集流網(wǎng)的負(fù)極蓋內(nèi)'，再將鋰圓片與負(fù)極集流網(wǎng)壓制在一起。 第二種方法是用機(jī)械方法將鋰帶剪切成方形片，放入無(wú)負(fù)極集流網(wǎng)的負(fù)極蓋，靠模具沖壓模 鍛使鋰片形成圓片與負(fù)極蓋結(jié)合成一體。
采用這兩種方法裝配的負(fù)極鋰片，第一種方法，由于人工操作，鋰片在放入負(fù)極蓋時(shí)暴 露在干燥空氣中，易在鋰片表面形成氧化層，從而增加電池負(fù)極表面的電阻，降低負(fù)極的放 電活性，致使鋰電池初期電勢(shì)偏低，降低電池放電性能。第二種方法，方形鋰片在壓力下形 成圓形片時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)充不滿整個(gè)負(fù)極蓋底面的情況，因此負(fù)極鋰片放電反應(yīng)面積減小，降 低電池放電性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，根據(jù)鋰的金屬特性，提供一種能夠 提高電池放電性能的扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K的加工裝置和加工方法，使用該裝置和方法得 到的金屬鋰?yán)K生產(chǎn)的負(fù)極，可充滿負(fù)極殼底部，并與負(fù)極殼緊密結(jié)合在一起。提高一次扣式 鋰電池的性能和壽命。
本發(fā)明提供一種制造所述一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K的加工裝置。 '
所述一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K的加工裝置包括恒溫?cái)D壓成型機(jī)擠壓缸1、擠壓筒2、
成型模具3、固定導(dǎo)向槽輪5、浮動(dòng)槽輪6、張力檢測(cè)裝置7、巻繞盤(pán)8、巻繞架車(chē)9、巻繞驅(qū) 動(dòng)10、巻繞移動(dòng)絲杠ll、巻繞橫向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)12、機(jī)座13和控制裝置。所述的成型模具其成 型口為圓形，直徑為廣15mm。巻繞盤(pán)8和巻繞驅(qū)動(dòng)10安裝在巻繞架車(chē)9上，巻繞架車(chē)9由 巻繞橫向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)12在機(jī)座13上沿巻繞移動(dòng)絲杠11作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)量由巻 取盤(pán)寬度決定，運(yùn)動(dòng)的速度v與巻繞盤(pán)轉(zhuǎn)速r成正比，與鋰?yán)K直徑d成正比，公式為v^ r*(d+m)，m取值為0. 2~0. 5mm。所述巻繞架車(chē)9直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可通過(guò)巻繞移動(dòng)絲杠11實(shí)現(xiàn)，也可以 由齒輪齒條、鏈輪鏈條或液壓缸得以實(shí)現(xiàn)。浮動(dòng)槽輪6上裝有張力檢測(cè)裝置7，可檢測(cè)鋰?yán)K 收巻的張力，張力檢測(cè)裝置7將張力信號(hào)輸出給控制裝置，控制裝置根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)值調(diào)節(jié) 巻繞驅(qū)動(dòng)10的巻繞驅(qū)動(dòng)張力，控制裝置控制巻繞驅(qū)動(dòng)和巻繞盤(pán)8巻繞轉(zhuǎn)速及巻繞架車(chē)9橫向 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。機(jī)座13上可以設(shè)置限位換向開(kāi)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)架車(chē)9在到達(dá)位移點(diǎn)后反向運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明同時(shí)提供一種制造所述一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K的加工方法。
所述金屬鋰?yán)K在干燥間加工，生產(chǎn)環(huán)境溫度為室溫，相對(duì)濕度《1%。
將鋰錠放入擠壓成型機(jī)的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從模具3的成型口中擠出， 形成鋰?yán)K4，鋰?yán)K4經(jīng)固定圓槽形導(dǎo)輪5，浮動(dòng)圓槽形導(dǎo)輪6，巻繞到巻繞盤(pán)8上。金屬鋰?yán)K 在巻繞盤(pán)上分層巻取，按螺旋狀整齊排列，金屬鋰?yán)K間留有適當(dāng)間隙，間隙為0.廣lmm，巻 繞速度為5 30m/min，金屬鋰?yán)K巻繞盤(pán)采用密封包裝。
利用上述裝置和方法所生產(chǎn)的一種一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K，其橫斷面為圓型或多 邊形，多邊形可以是六角形、八角形等。鋰?yán)K的直徑為1 15mm。
本發(fā)明的有益效果是采用該方法制造的一次扣式鋰電池負(fù)極金屬鋰?yán)K，由于其橫截面 是圓形或多邊形，當(dāng)自動(dòng)化組裝鋰電池負(fù)極時(shí)，沖切下的鋰?yán)K小段呈圓柱形或多邊柱體。當(dāng) 與負(fù)極殼沖壓組裝時(shí)，更容易形成圓形負(fù)極充滿負(fù)極殼底面，且可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化組裝， 鋰電產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，減少傳統(tǒng)手工裝配粒電池時(shí)工序多、效率低、材料浪費(fèi)大、生產(chǎn)效率 低、鋰電產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的缺陷。


圖l為巻繞裝置示意圖，其中1、擠壓桿；2、擠壓缸筒；3、成型模具；4、鋰?yán)K；5、 固定導(dǎo)向槽輪；6、浮動(dòng)槽輪；7、張力檢測(cè)裝置；8、巻繞盤(pán)；9、巻繞架車(chē)；10、巻繞驅(qū)動(dòng)； 11、巻繞移動(dòng)絲杠；12、巻繞橫向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)；13、機(jī)座。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合具體實(shí)施例和

本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于本實(shí)施例和附圖。
實(shí)施例一生產(chǎn)工作環(huán)境為室溫，相對(duì)濕度《1 %,將金屬鋰含量>99.9%的圓柱形鋰錠 放入擠壓成型機(jī)的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從成型模具3的成型口中擠出，成型 口為圓形，直徑為3mm，得到直徑為3腿的鋰?yán)K4。鋰?yán)K4經(jīng)固定導(dǎo)向槽輪5，浮動(dòng)槽輪6，巻繞到巻繞盤(pán)8上，巻繞速度為5m/min，鋰?yán)K間巻繞間隙為0. lmm。
實(shí)施例二生產(chǎn)工作環(huán)境為室溫，相對(duì)濕度《1 %，將金屬鋰含量^99.9。/。的圓柱形鋰錠 放入擠壓成型機(jī)的擠壓缸筒2內(nèi)，靠擠壓桿1將金屬鋰從成型模具3的成型口中擠出，成型 口為圓形，直徑為15mm，得到直徑為15mm的鋰?yán)K4。鋰?yán)K4經(jīng)固定導(dǎo)向槽輪5，浮動(dòng)槽輪.6， 巻繞到巻繞盤(pán)8上，巻繞速度為30m/min，鋰?yán)K間巻繞間隙為lmm。
權(quán)利要求
1、一種扣式鋰電池負(fù)極用金屬鋰?yán)K的加工裝置，包括擠壓桿(1)、擠壓缸筒(2)、成型模具(3)、固定導(dǎo)向槽輪(5)、浮動(dòng)槽輪(6)、張力檢測(cè)裝置(7)、卷繞盤(pán)(8)、卷繞架車(chē)(9)、卷繞驅(qū)動(dòng)(10)、卷繞移動(dòng)絲杠(11)、卷繞橫向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)(12)、機(jī)座(13)和控制裝置，其特征在于成型模具成型口為圓形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置，其特征在于巻繞盤(pán)(8)和巻繞驅(qū)動(dòng)(10)安裝在巻繞 架車(chē)(9)上，巻繞架車(chē)(9)由巻繞橫向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)(12)控制在機(jī)座(13)上沿巻繞移動(dòng) 絲杠(11)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工裝置，其特征在于巻繞架車(chē)(9)橫向運(yùn)動(dòng)的位移量由巻取盤(pán)(8)寬度決定；運(yùn)動(dòng)的速度v與巻繞盤(pán)轉(zhuǎn)速r成正比，與鋰?yán)K直徑d成正比，公式為 v=r*(d+m)， m取值為0.2~0.5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的加工裝置，其特征在于巻繞絲杠可以由齒輪齒條、鏈輪鏈條或 液壓缸替代。
5、 一種扣式鋰電池負(fù)極用金屬鋰?yán)K的加工方法，其特征在于1) 生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)濕度《1%; ,2) 將鋰錠放入擠壓成型機(jī)的擠壓缸筒(2)內(nèi)，靠擠壓桿(1)將金屬鋰從模具(3)的成型口中擠出，形成鋰?yán)K(4);3) 鋰?yán)K(4)經(jīng)固定導(dǎo)向槽輪(5)、浮動(dòng)槽輪(6)，巻繞到巻繞盤(pán)(8)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于鋰?yán)K巻繞到巻繞盤(pán)的速度為5 30m/min。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加工方法，其特征在于鋰?yán)K在巻繞盤(pán)上分層連續(xù)巻繞，按照螺旋狀 排列，鋰?yán)K間的排列間隙為0.1 lmm。
8、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工裝置加工的鋰電池負(fù)極用金屬鋰?yán)K，其特征在于所述金屬 鋰?yán)K的橫斷面為圓形或多邊形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰?yán)K，其特征在于鋰?yán)K直徑為1 15mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一次鋰電池負(fù)極材料，尤其涉及一種一次扣式鋰電池的負(fù)極用金屬鋰?yán)K的加工裝置、加工方法和用該裝置和方法生產(chǎn)出來(lái)的金屬鋰?yán)K。根據(jù)鋰的性質(zhì)，在加工裝置中，利用模具口形狀不同，通過(guò)擠壓得到橫截面為圓形或多邊形的鋰?yán)K。在鋰?yán)K收取卷繞裝置中，通過(guò)卷繞盤(pán)移動(dòng)而將鋰?yán)K卷繞在卷繞盤(pán)上。本發(fā)明的有益之處在于，通過(guò)所述的加工裝置和加工方法得到的金屬鋰?yán)K沖切下的鋰?yán)K小段呈圓柱形，當(dāng)與負(fù)極殼沖壓組裝時(shí)，更容易形成圓形負(fù)極充滿負(fù)極殼底面，不宜出現(xiàn)負(fù)極不滿、缺邊等缺陷，且可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化組裝，鋰電產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01M4/08GK101478040SQ200810154589
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者戴學(xué)賢, 牟瀚波, 賈振勇, 強(qiáng) 陳 申請(qǐng)人:天津中能鋰業(yè)有限公司