本技術(shù)涉及鋰電池生產(chǎn)，特別的涉及一種鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電動汽車、便攜式電子設(shè)備等電子產(chǎn)品的需求日益廣闊，對電池要求更趨向于高能量密度、快速充放電及高安全性等方面。在動力電池領(lǐng)域石墨是最成熟，也是目前應(yīng)用最廣泛的的負(fù)極材料。石墨作為負(fù)極材料具體是以結(jié)晶體層狀排列，單層無限延伸的方式，在充電過程中接收正極li+嵌入至石墨層間，放電時li+從層間脫嵌經(jīng)溶劑化后到達正極，實現(xiàn)負(fù)極充放電循環(huán)。在電化學(xué)反應(yīng)過程中，其中影響電池倍率充放電的主要因素之一是li+的擴散嵌入負(fù)極層間的速度和負(fù)極嵌鋰反應(yīng)及脫嵌后擴散的速度。充放電時，li+在電解液擴散較快，在石墨層間擴散和li+石墨顆粒表面至體心反應(yīng)過程較慢，其動力學(xué)影響最大的是li+在石墨層間的嵌鋰，尤其面對社會對高能量密度要求，在厚電極涂布的情況下，li+在厚電極石墨層間的擴散是制約電池倍率放電的主要因素。li+在負(fù)極反應(yīng)過程中主要受到石墨層狀排列結(jié)構(gòu)通道的迂曲度影響，由于石墨負(fù)極的層間排列具有各向異性無序排列，石墨層間的迂曲度較大，故而影響li+嵌鋰效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠改善石墨負(fù)極的層間排列，有利于提高電池倍率性能和循環(huán)性能的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案：

3、一種鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，包括銜接設(shè)置在涂布模頭出料側(cè)的負(fù)極烘箱，所述負(fù)極烘箱內(nèi)具有貫通設(shè)置的烘干通道；其特征在于，所述負(fù)極烘箱的進料側(cè)設(shè)置有外磁場裝置，所述外磁場裝置上具有供負(fù)極極片輸送穿過的輸送通道，所述輸送通道與所述烘干通道正對貫通設(shè)置，所述外磁場裝置的磁場方向沿負(fù)極極片厚度方向設(shè)置。

4、這樣，負(fù)極材料石墨經(jīng)涂布模頭出料后，均勻的涂敷在負(fù)極銅箔上，此時負(fù)極材料石墨處于溶液態(tài)，基于石墨本征的抗磁性，由于負(fù)極烘箱的進料側(cè)設(shè)置有外磁場裝置，且外磁場裝置的磁場方向沿負(fù)極極片的厚度方向設(shè)置，即磁場方向垂直與涂布表面，因碳原子結(jié)構(gòu)外側(cè)離域電子的自旋的因素，電子在磁場的作用下受到外部洛倫茨力，再結(jié)合自身重力以及布朗運動作用下，經(jīng)過烘箱烘烤，石墨的層狀結(jié)構(gòu)趨向垂直與膜片排列且慢慢固化。在該條件下，會大大提高石墨負(fù)極反應(yīng)過程中l(wèi)i+在嵌入和脫嵌效率，降低li+擴散過程中的迂曲度，降低擴散動力學(xué)阻力，提高電池快充及倍率放電性能及循環(huán)性能。

5、進一步的，所述外磁場裝置包括兩組沿豎向正對設(shè)置且磁極方向相同的磁鐵，兩組所述磁鐵之間的間隙形成所述輸送通道。

6、進一步的，所述磁鐵為永磁鐵。

7、進一步的，所述外磁場裝置沿所述輸送通道的延伸方向設(shè)置有多個。

8、進一步的，多個所述外磁場裝置的磁場強度沿負(fù)極極片的輸送方向逐漸增大。

9、由于剛剛涂敷的負(fù)極材料石墨處于溶液態(tài)，施加相對較小的磁場強度，就可以改善石墨的層狀結(jié)構(gòu)，而隨著負(fù)極材料石墨不斷固化，需要施加相對較大的磁場強度，以保證石墨的層狀結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

10、進一步的，所述外磁場裝置的磁場強度為50～150mt。

11、進一步的，多個所述外磁場裝置延伸布置在所述負(fù)極烘箱的外部和所述負(fù)極烘箱的前段。

12、綜上所述，本實用新型具有如下優(yōu)點：

13、1、在負(fù)極烘箱加裝多級永磁磁場，定向改善石墨分子層狀排列取向，有效降低li+從石墨顆粒表面到體心過程擴散效率，降低擴散的過程中l(wèi)i+通道的迂曲度，提高電池倍率特性；

14、2、提高電池循環(huán)壽命，提高電池安全性，石墨層狀結(jié)構(gòu)的定向排列有利于li+在石墨電極上的反應(yīng)效率，避免li+在電極表面的堆積，降低電池容量衰減及減少析理風(fēng)險。

技術(shù)特征：

1.一種鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，包括銜接設(shè)置在涂布模頭出料側(cè)的負(fù)極烘箱（1），所述負(fù)極烘箱（1）內(nèi)具有貫通設(shè)置的烘干通道；其特征在于，所述負(fù)極烘箱（1）的進料側(cè)設(shè)置有外磁場裝置（2），所述外磁場裝置（2）上具有供負(fù)極極片輸送穿過的輸送通道，所述輸送通道與所述烘干通道正對貫通設(shè)置，所述外磁場裝置（2）的磁場方向沿負(fù)極極片厚度方向設(shè)置。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述外磁場裝置（2）包括兩組沿豎向正對設(shè)置且磁極方向相同的磁鐵，兩組所述磁鐵之間的間隙形成所述輸送通道。

3.如權(quán)利要求2所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述磁鐵為永磁鐵。

4.如權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述外磁場裝置（2）沿所述輸送通道的延伸方向設(shè)置有多個。

5.如權(quán)利要求4所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，多個所述外磁場裝置（2）的磁場強度沿負(fù)極極片的輸送方向逐漸增大。

6.如權(quán)利要求5所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述外磁場裝置（2）的磁場強度為50～150mt。

7.如權(quán)利要求4所述的鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，其特征在于，多個所述外磁場裝置（2）延伸布置在所述負(fù)極烘箱（1）的外部和所述負(fù)極烘箱（1）的前段。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種鋰電池負(fù)極涂布生產(chǎn)裝置，包括銜接設(shè)置在涂布模頭出料側(cè)的負(fù)極烘箱，所述負(fù)極烘箱內(nèi)具有貫通設(shè)置的烘干通道；其特征在于，所述負(fù)極烘箱的進料側(cè)設(shè)置有外磁場裝置，所述外磁場裝置上具有供負(fù)極極片輸送穿過的輸送通道，所述輸送通道與所述烘干通道正對貫通設(shè)置，所述外磁場裝置的磁場方向沿負(fù)極極片厚度方向設(shè)置。本技術(shù)具有能夠改善石墨負(fù)極的層間排列，有利于提高電池倍率性能和循環(huán)性能等優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：候燕祥,古金星
受保護的技術(shù)使用者：藍京新能源（嘉興）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240126
技術(shù)公布日：2024/12/19