一种批量连续预处理电极装置及其电化学预处理电极的方法
专利汇可以提供一种批量连续预处理电极装置及其电化学预处理电极的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种批量连续预处理 电极 装置及其电化学预处理电极的方法，包括原料电极卷绕设备(I)， 电解 液浸润设备(II)，电化学反应设备(III)，电极清洗设备(IV)，电极干燥设备(V)和成品电极卷绕设备(VI)。所述装置中原料电极(1)以金属箔为集 流体 ，原料电极上涂覆有 金属离子 电池 可预还原的 正极材料 或复合正极材料。该装置生产效率高，可与电极涂布装置组合实现批量连续化生产；制成电化学预处理电极有效提高电池首圈库伦效率，提升 能量 密度 。，下面是一种批量连续预处理电极装置及其电化学预处理电极的方法专利的具体信息内容。
1.一种批量连续预处理电极装置，包括原料电极卷绕设备(I)，电解液浸润设备(II)，电化学反应设备(III)，电极清洗设备(IV)，成品电极卷绕设备(VI)；
所述原料电极卷绕设备(I)包括一圆筒状或圆柱状滚轮A，以滚轮中心轴为轴于滚轮表面缠绕有条带状的正电极片；
所述电解液浸润设备(II)包括一内部盛放有电解质溶液的容器，于容器内设有圆筒状或圆柱状滚轮B，滚轮B位于电解质溶液中；
所述电化学反应设备(III)包括集流体金属负极(3)，其是由条带状的电极基片围绕成的筒状结构，于筒状结构外表面从内向外依次设有金属负极层和隔膜层(4)，构成筒状负极；于筒状负极内设有2个以上的圆筒状或圆柱状滚轮C，筒状负极的内壁面与滚轮C外表面相贴接；于筒状负极外部设有2个以上圆筒状或圆柱状滚轮D；滚轮C和滚轮D的中心轴相互平行设置；且滚轮C中的至少2个滚轮中心轴所在的平面与滚轮D中的至少2个滚轮中心轴所在的平面相平行；且至少处在相平行平面上的一个滚轮C与处在相平行另一平面上的一个滚轮D相邻放置构成滚轮对Z、处在相平行平面上的第二个滚轮C与处在相平行另一平面上的第二个滚轮D相邻放置构成滚轮对Y；正电极片和负极处于构成滚轮对Z和滚轮对Y的滚轮C和滚轮D之间，且位于滚轮对Z和滚轮对Y之间的正电极片和负极相互贴接；且至少1个滚轮C与直流电源的负极电连接，且至少1个滚轮D与直流电源的正极电连接；
所述电极清洗设备(IV)包括一内部盛放有清洗溶液的容器，于容器内设有圆筒状或圆柱状滚轮E，滚轮E位于清洗溶液中；
所述成品电极卷绕设备(VI)包括一圆筒状或圆柱状滚轮F，其用于以滚轮中心轴为轴于滚轮表面缠绕条带状的正电极片成品；
缠绕于滚轮A上的正电极片一端依次经滚轮B下端、滚轮对Z和滚轮对Y之间、滚轮E下端缠绕于滚轮F上；且滚轮F为主动轮，可手动转动、或与一直流电机的输出轴传动连接由电机带动其转动。
2.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：于电极清洗设备(IV)和成品电极卷绕设备(VI)之间还设有电极干燥设备(V)；
电极干燥设备(V)包括一内部放有电加热零件的容器，于容器两端分别设有正电极片的进口和出口；
正电极片经滚轮E下端后再由进口进入电极干燥设备的容器内，干燥后的正电极片成品由出口出来后直接缠绕于滚轮F上。
3.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：
正电极片(1)以条带状的金属箔片为集流体，集流体上涂覆有金属离子电池可预还原的正极材料或复合正极材料；所述正极材料的担量范围为1-10mg/cm2；
所述金属箔片为铜箔、镍箔、铝箔、钛箔中的一种；其厚度为10-100微米；
所述可预还原的正极材料包括磷酸钒锂、磷酸氧钒锂、磷酸钛锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、磷酸氧钒钠、磷酸钛钠、磷酸钒钾、磷酸钛钾或氟磷酸钒钾中的一种或二种以上；
所述复合正极材料为上述可预还原正极材料与正极材料混合的复合材料或为过渡金属氧化物、过渡金属硫化物或过渡金属氟化物中的一种或二种以上与正极材料的复合复合材料；
所述正极材料为磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸钒锂、锰酸锂、镍锰酸锂、磷酸氧钒锂、磷酸钛锂、锰酸钠、钴酸钠、铁酸钠、铁锰铜酸钠、磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、磷酸氧钒钠、磷酸钛钠、磷酸钒钾、磷酸钛钾或氟磷酸钒钾中的一种或二种以上；
所述过渡金属为铁、钴、镍、锰、锌或钼中的一种或二种以上；
所述复合正极材料中正极材料的质量含量为50-95％。
4.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：
所述装置中电解液浸润设备(II)中的电解液(2)为锂离子电池电解液、钠离子电池电解液、镁离子电池电解液或钾离子电池电解液；
所述电极基片包括铜箔带、铝箔带、泡沫镍箔带和锡箔带中的一种；所述金属负极为金属锂负极、金属钠负极、金属镁负极或金属钾负极；
所述隔膜为聚烯烃类多孔膜或凝胶聚合物电解质膜；所述凝胶电解质膜凝胶为聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HEP)和聚乙烯醇缩醛(PVB/PVFM)中的一种或两种以上；
所述凝胶聚合物电解质膜厚度为10-100μm，其宽度比金属负极宽2-3mm。
5.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：正电极片与隔膜(4)紧密接触，接触长度L为0.5-2m，即滚轮对Z和滚轮对Y中心轴之间距离为0.5-2m。
6.按照权利要求5所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：电极活性物质担量设置电流保证放电容量为90-130mAh g-1。
7.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：所述装置中电极清洗设备(IV)中溶剂为碳酸酯类或醚类溶剂；所述碳酸酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的一种或两种以上；所述醚类溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二甲氧基甲烷或1,2-二甲氧基乙烷中的一种或两种以上。
8.按照权利要求1所述批量连续预处理电极装置，其特征在于：所述装置中电极干燥设备(V)为一恒温干燥器(7)，设置干燥温度为60-120℃。
9.一种电化学预处理电极的方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一所述装置进行电化学预处理电极，所述装置中成品电极卷绕设备(VI)的卷绕速度v为1-5m/h，根据电极活性物质担量设置电流，保证在小于L/v的时间内放电容量为90-130mAh/g。
一种批量连续预处理电极装置及其电化学预处理电极的方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
100-125mAh/g。启动装置得到所需预钠化磷酸钒钠电极。
备，其铝箔宽度为20cm，电极上活性物质担量为5mg/cm，活性物质刮涂宽度为16cm。将锰酸锂电极前端预留铝箔沿各个转轴缠绕经过电解液浸润设备、电化学反应设备、电极清洗设备和电极干燥设备，最后固定在成品电极卷绕设备。电化学反应设备有效接触电极长度L为
0.5m。所用锂箔厚度为120μm，宽度为18cm。所用隔膜为聚丙烯腈(PAN)凝胶聚合物电解质膜。调节电化学反应设备对电极转轴高度，使凝胶聚合物电解质与锰酸锂正极紧密接触。电解液浸润设备所用电解液电解质为1M LiPF6，溶剂为体积比为1:1的EC和DMC。电极清洗设备所用溶剂为DMC。电极干燥器烘干温度为70℃。设置放电电流为100-125mA，电极卷绕速度
2m/h，放电容量为100-125mAh/g。启动装置得到所需Li2O/Co/钴酸锂复合正极材料。
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