本公開涉及鋰離子電池，尤其涉及一種鋰銅復(fù)合帶的生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著電動汽車的商業(yè)化發(fā)展，電池作為電動汽車的核心零部件，也迎來更快的發(fā)展和更新的需求。鋰離子電池因具有高能量密度、高功率密度、長壽命、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點占據(jù)了便攜式電子產(chǎn)品電池與動力電池的大部分份額。金屬鋰由于具有最負(fù)的電位和極高的比容量(3860mah/g)而成為高能量密度鋰電池的絕佳選擇，金屬鋰和銅箔復(fù)合產(chǎn)品也成為更新負(fù)極的新方向。

2、目前制備鋰銅復(fù)合負(fù)極(雙面覆鋰的鋰銅復(fù)合帶)的技術(shù)方案主要包括機械復(fù)合制備鋰銅復(fù)合帶以及通過物理氣象沉積的方法制備鋰銅復(fù)合帶，其中機械復(fù)合制備鋰銅復(fù)合帶，這種技術(shù)制備簡單，成本低廉，進而廣受歡迎，然而，金屬鋰和銅箔的結(jié)合力較差，軋制壓力小容易造成鋰銅復(fù)合帶結(jié)合不牢固，容易脫落，軋制壓力大容易造成金屬鋰和銅箔形成褶皺和裂紋，如今現(xiàn)有的機械復(fù)合制備方法難以解決上述問題，因此亟需一種能夠有效控制金屬鋰與銅的軋制壓力，使得在機械壓力復(fù)合過程中，鋰與銅箔能夠完好結(jié)合的機械復(fù)合制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開提供一種鋰銅復(fù)合帶生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法，解決了利用現(xiàn)有的機械復(fù)合制備方法容易出現(xiàn)的金屬鋰與銅箔結(jié)合形成褶皺、裂紋的技術(shù)問題，能夠有效提升金屬鋰與銅的結(jié)合力，使得鋰與銅箔能夠完好結(jié)合。

2、根據(jù)本公開的第一方面，提供一種鋰銅復(fù)合帶的生產(chǎn)設(shè)備，包括第一基材鋰復(fù)合帶制備裝置、第二基材鋰復(fù)合帶制備裝置、銅箔放卷裝置、輔助膜放卷裝置、復(fù)合帶軋輥、輔助膜收卷裝置、基材收卷裝置以及鋰銅復(fù)合帶收卷裝置；

3、其中，所述基材收卷裝置包括第一基材收卷機構(gòu)及第二基材收卷機構(gòu)，所述第一基材收卷機構(gòu)設(shè)置在所述鋰銅復(fù)合帶收卷裝置前方，所述第二基材收卷機構(gòu)設(shè)置在所述鋰銅復(fù)合帶收卷裝置后方。

4、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第一基材鋰復(fù)合帶制備裝置包括：第一鋰帶放卷機構(gòu)、第一基材放卷機構(gòu)、第一中間基材放卷機構(gòu)、第一中間基材收卷機構(gòu)以及第一軋輥；

5、所述第一基材放卷機構(gòu)、所述第一鋰帶放卷機構(gòu)及所述第一中間基材放卷機構(gòu)從上到下依次設(shè)置且位于所述第一軋輥的前側(cè)，所述第一中間基材收卷機構(gòu)位于所述第一軋輥的后側(cè)；

6、所述第二基材鋰復(fù)合帶制備裝置包括：第二鋰帶放卷機構(gòu)、第二基材放卷機構(gòu)、第二中間基材放卷機構(gòu)、第二中間基材收卷機構(gòu)以及第二軋輥；

7、所述第二中間基材放卷機構(gòu)、所述第二鋰帶放卷機構(gòu)及所述第二基材放卷機構(gòu)從上到下依次設(shè)置且位于所述第二軋輥的前側(cè)，所述第二中間基材收卷機構(gòu)位于所述第二軋輥的后側(cè)。

8、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，其中，

9、所述第一基材鋰復(fù)合帶制備裝置還包括第一液體潤滑劑涂布機構(gòu)、第一液體脫模劑涂覆機構(gòu)以及第一加熱機構(gòu)；

10、所述第二基材鋰復(fù)合帶制備裝置還包括第二液體潤滑劑涂布機構(gòu)、第二液體脫模劑涂覆機構(gòu)以及第二加熱機構(gòu)。

11、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述復(fù)合帶軋輥設(shè)置于所述第一基材鋰復(fù)合帶制備裝置、所述第二基材鋰復(fù)合帶制備裝置、所述銅箔放卷裝置與輔助膜放卷裝置的后側(cè)，用于對輔助膜、第一基材-鋰帶、銅箔、鋰-第二基材帶進行軋制，

12、所述輔助膜收卷裝置設(shè)置于所述復(fù)合帶軋輥后側(cè)，用于將軋制后的輔助膜進行收卷，以形成第一基材-鋰-銅箔-鋰-第二基材復(fù)合帶。

13、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第二基材收卷機構(gòu)與所述鋰銅復(fù)合帶收卷裝置的中心連線與水平方向的夾角為0-90°，并且當(dāng)所述夾角大于0°時，所述第一基材收卷機構(gòu)與所述第二基材收卷機構(gòu)同時位于所述鋰銅復(fù)合帶收卷裝置的上側(cè)或者下側(cè)。

14、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，還包括糾偏機構(gòu)；所述糾偏機構(gòu)分別設(shè)置在所述第一基材鋰復(fù)合帶制備裝置與所述復(fù)合帶軋輥之間、所述第二基材鋰復(fù)合帶制備裝置與所述復(fù)合帶軋輥之間、所述輔助膜放卷裝置與所述復(fù)合帶軋輥之間、所述銅箔放卷裝置與所述復(fù)合帶軋輥之間。

15、根據(jù)本公開的第二方面，提供一種生產(chǎn)鋰銅復(fù)合帶的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟：

16、s1：分別制備第一基材-鋰復(fù)合帶和鋰-第二基材復(fù)合帶；

17、s2：將輔助膜、第一基材-鋰復(fù)合帶、銅箔及鋰-第二基材復(fù)合帶共同進行輥壓軋制，同時將軋制后的輔助膜收卷，制備得到第一基材-鋰-銅箔-鋰-第二基材復(fù)合帶；

18、s3：將第一基材、第二基材從所述第一基材-鋰-銅箔-鋰-第二基材復(fù)合帶中剝離，得到鋰-銅箔-鋰復(fù)合帶。

19、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，其中，步驟s1中，通過軋輥軋制制備第一基材-鋰復(fù)合帶和鋰-第二基材復(fù)合帶，軋制壓力為0.5-5t；兩軋輥速度比為1-10，軋制溫度為-20℃～100℃；步驟s2中，軋制壓力為0.1-2t，兩軋輥速度比為1，軋制溫度為-20℃～100℃。

20、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，其中，所述方法還包括：

21、第一基材、第二基材分別在與金屬鋰一起軋制前，先經(jīng)過涂布液體潤滑劑，再涂布液體脫模劑，然后對脫模劑進行加熱固化，形成液體及固態(tài)相結(jié)合的涂覆結(jié)構(gòu)。

22、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第一基材、第二基材的材質(zhì)是金屬、非金屬、金屬和非金屬的復(fù)合層材質(zhì)或者化合物材質(zhì)。

23、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述輔助膜為均勻厚度膜或等間隔的凹凸?fàn)钅?，所述輔助膜的厚度為大于0mm小于等于1mm，抗拉強度大于90mpa。

24、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，其中，所述凹凸形狀膜在橫向或縱向設(shè)置有固定間隔的凹凸面，所述固定間隔距離為0-1500mm，所述凹凸面的凹面寬度為0-50mm，所述凹凸面的凹面深度為0-500μm；

25、所述凹凸面可以在所述輔助膜的單面或雙面設(shè)置。

26、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述固定間隔距離為100-350mm，所述凹凸面的凹面寬度為10-30mm；所述凹凸面的凹面深度為3-100μm。

27、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，所述第一基材、所述第二基材、所述中間基材的厚度為1-500μm；所述鋰帶的厚度范圍為0.5-2mm，幅寬為10-500mm。

28、如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式，進一步提供一種實現(xiàn)方式，其中，所述第一基材及所述第二基材經(jīng)過涂布潤滑劑和脫模劑并經(jīng)過固化后的剝離強度為0-50n/m。

29、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

30、(1)本發(fā)明通過對收卷裝置的排列設(shè)計，可以避免鋰銅復(fù)合帶收卷過程中出現(xiàn)褶皺、裂紋等情況，同時此產(chǎn)品作為電池負(fù)極使用過程中，不會出現(xiàn)電池短路等風(fēng)險，同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)移到銅箔上的金屬鋰可以是連續(xù)的，也可以是固定間隔的；

31、(2)本發(fā)明通過在基材表面涂覆液體潤滑劑及脫模劑并進行固化，制備不同厚度需求的金屬鋰層，以及配合輔助膜，使得基材的金屬鋰更容易轉(zhuǎn)移到銅箔表面，銅箔和基材鋰輥壓過程不易變形，提高鋰銅復(fù)合帶制備的成功率；

32、(3)本發(fā)明通過輔助膜的設(shè)計，使得基材鋰轉(zhuǎn)移到銅箔上的金屬鋰層可以是連續(xù)長條形狀，也可以是橫向或者縱向具有間隔寬度的金屬鋰層，并且鋰層邊緣整齊。

33、應(yīng)當(dāng)理解，
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分中所描述的內(nèi)容并非旨在限定本公開的實施例的關(guān)鍵或重要特征，亦非用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。