一种锂金属电极的制备方法与流程

本发明属于锂电池，特别涉及一种锂金属电极的制备方法。

背景技术：

1、现有的锂金属电池的制备是将锂板直接放置到铜箔上，通过冷压压延锂板和铜箔，以降低锂板和铜箔的厚度，但是通过该种方式容易导致锂金属电池的厚度不均匀，一致性和精度较差，影响锂金属电池的使用，而且无法直接将锂板和铜箔的厚度冷压至5～10μm，对锂金属电池的生产厚度造成了局限性，影响了锂金属电池的发展。同时，通过冷压压延的方式将锂板固定在铜箔上，由于锂板与铜箔的亲和度低，且表面张力非常大，导致锂板与铜箔之间极易脱落而影响锂金属电极的正常使用。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了一种锂金属电极的制备方法，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种锂金属电极的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤s1、准备工作：设定制备过程中的所需参数，所述所需参数包括涂布厚度、所需锂金属电极的长度和宽度；

5、步骤s2、形成合金液：向熔融锂中添加辅助金属，混合形成合金液；

6、步骤s3、合金液的涂布：将所述合金液冷却至目标温度，然后按照预设涂布速度涂布在导电基材上，形成合金带；

7、步骤s4、监测并反馈涂布结果：实时监测所述合金带的厚度，并根据监测结果调整步骤s3中的所述预设涂布速度，使所述合金带达到目标厚度。

8、进一步地，所述目标温度不低于合金液的熔融温度t，所述合金液的熔融温度t与所述辅助金属的类型之间符合以下公式：

9、

10、其中：w为辅助金属的总质量，tmi为每种辅助金属的熔融温度，wi为每种辅助金属的质量，α为浮动因子。

11、进一步地，所述步骤s3还包括对涂布后的所述锂金属电极进行降温；其中，降温速度位于5～20℃/s的范围内。

12、进一步地，在所述步骤s2中，先将所述锂金属和所述辅助金属分别加热熔融，再将熔融状态的所述辅助金属和所述熔融锂混合搅拌形成所述合金液；

13、其中，所述锂金属的加热温度t1与所述目标温度之间的差值位于10～30℃的范围内。

14、进一步地，在所述步骤s3中，所述预设涂布速度位于1～10cm/s的范围内。

15、进一步地，在所述步骤s3中，通过搅拌冷却的方式使所述合金液冷至所述目标温度，且搅拌速度位于60～300r/min的范围内。

16、进一步地，在所述步骤s3中，涂布前需要对涂布工具和所述导电基材进行预热，所述涂布工具预热的时间不超过1h，且所述导电基材的预热时间不超过3min。

17、进一步地，在所述步骤s3中，所述导电基材加热至预设温度，所述目标温度与所述预设温度之间的温差位于-10～+10℃的范围内。

18、进一步地，在所述步骤s2中，所述辅助金属与所述熔融锂之间的摩尔比值小于或者等于九分之一。

19、进一步地，在所述步骤s4中，通过ccd(charge coupled device，电荷耦合器件)检测仪或红外线检测仪监测所述合金带的厚度。

20、本发明的优点及有益效果是：

21、在本发明的锂金属电极的制备方法中，通过在导电基材上涂布含有锂金属的合金液以形成锂金属电极，并能够通过调整合金液的涂布厚度实现锂金属电极厚度的调整，以提升锂金属电极厚度调整的简便性，而且便于控制合金液涂布厚度的一致性，同时将锂金属和辅助金属混合形成合金液，能够增强与导电基材的亲和度，从而提高合金液与导电基材之间连接的稳定性，并且通过监测合金液的实际涂布厚度，并根据涂布厚度调整涂布速度，从而能够达到提升涂布厚度精准性的技术效果。

技术特征：

1.一种锂金属电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，所述目标温度不低于合金液的熔融温度t，所述合金液的熔融温度t与所述辅助金属的类型之间符合以下公式：

3.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s3还包括对涂布后的所述锂金属电极进行降温；其中，降温速度位于5～20℃/s的范围内。

4.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，先将所述锂金属和所述辅助金属分别加热熔融，再将熔融状态的所述辅助金属和所述熔融锂混合搅拌形成所述合金液；

5.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述预设涂布速度位于1～10cm/s的范围内。

6.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，通过搅拌冷却的方式使所述合金液冷至所述目标温度，且搅拌速度位于60～300r/min的范围内。

7.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，涂布前需要对涂布工具和所述导电基材进行预热，所述涂布工具预热的时间不超过1h，且所述导电基材的预热时间不超过3min。

8.根据权利要求7所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述导电基材加热至预设温度，所述目标温度与所述预设温度之间的温差位于-10～+10℃的范围内。

9.根据权利要求1所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述辅助金属与所述熔融锂之间的摩尔比值小于或者等于九分之一。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s4中，通过ccd检测仪或红外线检测仪监测所述合金带的厚度。

技术总结本发明公开了一种锂金属电极的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、准备工作；步骤S2、形成合金液；步骤S3、合金液的涂布；步骤S4、监测并反馈涂布结果；通过在导电基材上涂布含有锂金属的合金液以形成锂金属电极，并能够通过调整合金液的涂布厚度实现锂金属电极厚度的调整，以提升锂金属电极厚度调整的简便性，而且便于控制合金液涂布厚度的一致性，同时将锂金属和辅助金属混合形成合金液，能够增强与导电基材的亲和度，从而提高合金液与导电基材之间连接的稳定性，并且通过监测合金液的实际涂布厚度，并根据涂布厚度调整涂布速度，从而能够达到提升涂布厚度精准性的技术效果。技术研发人员：陈霖,郝鑫受保护的技术使用者：深圳欣界能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26