极片补锂装置、补锂方法及锂电池

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及极片补锂装置、补锂方法及锂电池。

背景技术

目前，基于锂电池中在首次充放电循环中形成SEI膜导致锂离子被消耗，造成锂电池首次充放电效率较低，锂电池的使用性能受到影响，因此，在对锂电池进行封装之前，需要在锂电池的极片上进行补锂操作，以能够弥补锂电池在使用过程中锂的损失，从而能够提高锂电池的能量密度。其中，SEI膜(solidelectrolyteinterface，固体电解质界面膜)，具体指的是具有固体电解质性质的钝化膜层。

其中，通过极片补锂装置对极片进行补锂。其中，对极片进行补锂具体指的是将补锂材料设置在极片的电极材料涂层上，以通过在正负极的极片上形成补锂层；现有技术中针对不同的补锂材料采用不同的补锂手段，一般来说，对于含锂化合物，一般通过制备浆料涂覆在正负极极片表面形成补锂层；对于锂金属或锂合金，通常采用将锂金属加热熔融，流延或涂布在电极材料涂层上形成补锂层，或者将粉末状的锂金属振荡至极片压延形成补锂层，或者，将固态金属锂直接挤压在极片表面形成补锂层。

对于涂布的补锂方法，一般在极片表面形成完整的补锂电极材料涂层，即使形成阵列的补锂区域，补锂区域一般较大，补锂过程中产生的热量难以排出，造成锂电池的安全性能无法得到保证；对于流延的补锂方法一般较为复杂，繁琐不易工业大规模生产，且较难实现阵列涂布；对于锂金属直接挤出的方法，由于锂金属为固态，容易出现挤出困难，使极片上的一些位置处挤出的锂金属的量较多，而另一些位置处挤出的锂金属的量较少，从而导致对极片的补锂不均匀，补锂效果较差，影响锂电池的充放电稳定性。

此外，在现有的补锂工艺中，往往面临若在极片上形成完整的补锂层，则会出现补锂过程中产生的热量无法散去，热量积累，对锂电池的安全性能产生影响，如采用在极片上形成含有空白区域的不连续的阵列补锂，则会带来局部区域动力学差异，容易出现不均匀的局部析锂，产生枝晶，造成电池短路等安全问题。而且上述补锂工艺所需要的装置往往操作比较繁琐，难以实现工业上的大规模生产。

因此，亟需极片补锂装置、补锂方法及锂电池，能够解决以上问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种极片补锂装置，能够较为容易地将补锂材料挤压至极片上，使对极片的补锂较为均匀以及补锂效果较好，且有利于极片在补锂过程中的散热。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

极片补锂装置，包括补锂机构，所述补锂机构包括：

开口箱体，所述开口箱体内形成有用于容纳补锂材料的容纳腔，且所述开口箱体上设置有多个间隔设置且与所述容纳腔连通的出料孔，每个所述出料孔的面积相同，极片上的电极材料涂层位于所述出料孔的下方；

加热件，设置在所述开口箱体上，所述加热件用于加热所述补锂材料至软化温度，以使所述补锂材料软化，所述软化温度小于所述补锂材料的熔点-30℃；

加压组件，位于所述容纳腔的上方，所述加压组件用于挤压软化后的补锂材料经所述出料孔挤落至所述电极材料涂层上，以使所述极片形成补锂极片。

进一步地，在所述极片上相对设置的两个端面上均涂覆有所述电极材料涂层，所述补锂机构设置有两个，两个所述补锂机构相对设置，所述极片水平位于两个所述补锂机构之间，且每个所述出料孔的面积为所述极片的一个端面上的所述电极材料涂层面积的0.01％-10％。

进一步地，所述开口箱体包括底板以及四个围设在所述底板上的侧板，所述底板与四个所述侧板相互之间形成所述容纳腔，所述底板与所述极片相对设置，且所述出料孔设置在所述底板和/或所述侧板上。

进一步地，所述极片的两个端面中的每个端面上均覆盖有所述电极材料涂层，且多个所述出料孔均匀设置在所述底板上；或者，

所述极片的两个端面中的每个端面上均间隔涂覆有所述电极材料涂层，且所述底板上形成有多个在所述极片的长度方向上间隔设置的有孔区域，在每个所述有孔区域内均设有多个所述出料孔，在所述极片的长度方向上，相邻两个所述有孔区域之间的距离与所述极片的一个端面上相邻两个电极材料涂层之间的间距相同。

进一步地，所述加压组件包括：

驱动件、传动件及压板，所述驱动件与所述传动件驱动连接，所述传动件与所述压板固定连接，所述驱动件用于驱动所述传动件运动，以使所述传动件带动所述压板在竖直方向上往复移动，且所述压板的面积与所述底板的面积相同。

进一步地，所述压板上朝向所述底板的一侧设置有多个凸起，一个所述凸起能够插至一个所述出料孔内，所述凸起的长度大于等于所述底板的厚度，且在竖直方向上，所述压板抵压至所述底板上时，所述凸起穿过所述出料孔后的端部高于挤落至所述电极材料涂层上的所述软化后的补锂材料的顶端面。

进一步地，所述加热件包括加热夹套，四个所述侧板上均设置有所述加热夹套；或者

所述加热件包括导热金属丝，所述底板和四个所述侧板的内侧均埋设有所述导热金属丝。

进一步地，所述极片补锂装置还包括：

放卷辊和收卷辊，所述放卷辊和所述收卷辊分别用于放卷所述极片和收卷所述补锂极片，所述补锂机构位于所述放卷辊和所述收卷辊之间；

压延机构，位于所述补锂机构与所述收卷辊之间，所述压延机构用于抵压所述补锂极片上的所述软化后的补锂材料。

本发明的另一个目的在于提出一种极片补锂方法，对极片的补锂较为均匀，且补锂效果较好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

极片补锂方法，基于如上所述的极片补锂装置，包括以下步骤：

S1：将所述补锂材料放置在所述容纳腔内，并开启所述加热件，使所述加热件将所述补锂材料加热至软化温度，以使所述补锂材料软化；

S2：调节所述加压组件的压力，以使所述加压组件挤压软化后的补锂材料经所述出料孔挤落至所述电极材料涂层上，以在所述电极材料涂层上形成补锂层，以使所述极片形成所述补锂极片。

本发明的再一个目的在于提出一种锂电池，锂电池的能量密度较高，且充放电稳定性较好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

锂电池，包括极片，采用如上所述的极片补锂方法在所述极片的所述电极材料涂层上形成所述补锂层。

本发明的有益效果为：

通过将补锂材料放置在开口箱体的容纳腔内，在开口箱体上设置多个间隔设置且与容纳腔连通的出料孔，使极片上的电极材料涂层位于出料孔的下方；当需要对极片进行补锂操作时，先使加热件将补锂材料加热至软化温度，以使补锂材料软化但不会熔融；再通过加压组件挤压软化后的补锂材料，以使软化后的补锂材料能够经过各个出料孔分别掉落在电极材料涂层上的各个位置处，以在电极材料涂层上形成补锂层，以使极片形成补锂极片，从而实现了对极片的补锂；由于各个出料孔之间为间隔设置，即软化后的补锂材料在电极材料涂层上也是间隔设置，以使电极材料涂层上未设置有软化后的补锂材料的部分能够将在补锂过程中极片所产生的热量散出，即采用出料孔挤落软化后的补锂材料的方式，能够有利于在补锂过程中极片的散热；同时，将补锂材料加热至软化温度，且软化温度小于补锂材料的熔点-30℃，能够保证补锂材料只会产生软化不会产生熔融，能够使加压组件较为容易地将软化后的补锂材料挤出，且由于每个出料孔的面积均相同，以使经过各个出料孔掉落在电极材料涂层上各个位置处的软化后的补锂材料的量均相同，不会出现由一部分出料孔挤至电极材料涂层上的软化后的补锂材料的量较多，而由另一部分出料孔挤至电极材料涂层上的软化后的补锂材料的量较少的问题，从而能够保证对极片的补锂较为均匀，补锂效果较好，进而能够保证锂电池的充放电稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的极片补锂装置的结构示意图；

图2是本发明提供的补锂机构的结构示意图一；

图3是本发明提供的补锂机构的结构示意图二；

图4是本发明提供的极片补锂方法的流程示意图。

附图标记：

1-补锂机构；11-开口箱体；111-底板；112-侧板；113-出料孔；114-容纳腔；12-加压组件；121-传动件；122-压板；

2-放卷辊；3-极片纠偏器；4-压延机构；41-钢辊；5-收卷辊；6-极片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如背景技术所述，通过对锂电池正负极极片进行补锂操作从而在极片表面形成补锂层，在锂电池的使用过程中的充放电循环时，补锂层可以分解，形成稳定存在的SEI膜，补充电池中正负极活性材料中的锂离子消耗，提高电池的使用性能，然而，在整个极片上形成完整的补锂层，会导致补锂过程中的热量无法排出，积累在电池内部，电池的安全性能受到影响，若在极片表面形成含有空白区域的不连续补锂层时，由于局部区域的动力学差异，出现不均匀的局部析锂，容易造成电池短路等安全问题。再者，现有的补锂工艺若实现在同一极片上多个补锂区域，需要多次操作，不利于工业大规模生产，且补锂均匀性无法保证。

实施例一

为此，本实施例中提出了一种极片补锂装置，该极片补锂装置用于将补锂材料设置在极片的电极材料涂层上，以弥补在后续锂电池的使用过程中出现的不可逆转的锂损失，且该极片补锂装置的补锂均匀性较好，能够保证锂电池的充放电稳定性，同时有利于极片在补锂过程中的散热。其中，补锂材料具体可以为锂金属、锂合金或锂的化合物中的至少一种。本实施例中的补锂材料具体为锂金属。

具体地，如图1-图3所示，极片补锂装置包括补锂机构1，补锂机构1包括开口箱体11、加热件(图中未示出)和加压组件12；其中，在开口箱体11的内部形成有用于容纳锂金属的容纳腔114，且在开口箱体11上设置有多个间隔设置且均与容纳腔114连通的出料孔113，每个出料孔113的面积相同，且使极片6上的电极材料涂层位于出料孔113的正下方；加热件设置在开口箱体11上，加热件用于加热锂金属至软化温度，以使锂金属软化成软化锂，软化温度小于锂金属的熔点-30℃；加压组件12位于容纳腔114的上方，加压组件12用于挤压软化锂，以使软化锂能够经过出料孔113挤落至电极材料涂层上，以使极片6形成补锂极片。

通过将锂金属放置在开口箱体11的容纳腔114内，在开口箱体11上设置多个间隔设置且与容纳腔114连通的出料孔113，使极片6上的电极材料涂层位于出料孔113的下方；当需要对极片6进行补锂操作时，先使加热件将锂金属加热至软化温度，以使锂金属软化成软化锂但不会熔融；再通过加压组件12挤压软化锂，以使软化锂能够经过各个出料孔113分别掉落在电极材料涂层上的各个位置处，以在电极材料涂层上形成补锂层，以使极片6形成补锂极片，从而实现了对极片6的补锂；由于各个出料孔113之间为间隔设置，即软化锂在电极材料涂层上也是间隔设置，以使电极材料涂层上未设置有软化锂的部分能够将在补锂过程中极片6所产生的热量散出，即采用出料孔113挤落软化锂的方式，能够有利于在补锂过程中极片6的散热。

同时，通过加热件将锂金属加热至软化温度，且软化温度小于锂金属的熔点-30℃，能够保证锂金属只会产生软化不会产生熔融，能够使加压组件12较为容易地将软化锂挤出，且由于每个出料孔113的面积均相同，以使经过各个出料孔113掉落在电极材料涂层上各个位置处的软化锂的量均相同，不会出现由一部分出料孔113挤至电极材料涂层上的软化锂的量较多，而由另一部分出料孔113挤至电极材料涂层上的软化锂的量较少的问题，从而能够保证对极片6的补锂较为均匀，补锂效果较好，进而能够保证锂电池的充放电稳定性。

值得说明的是，本实施例中的极片6和补锂极片实质是相同的，仅仅只是为了便于对补锂操作之前和补锂操作之后的极片进行区分，即本实施例中的极片6具体指的是补锂操作之前的极片6，补锂极片具体指的是补锂操作之后的极片。

进一步地，在极片6上相对设置的正反两个端面上均涂覆有电极材料涂层，相对应地，如图1所示，补锂机构1也设置有两个，两个补锂机构1相对设置，且极片6水平位于两个补锂机构1之间，以分别对极片6上两个端面的电极材料涂层进行补锂操作，以实现同时对一个极片6上的正反两个端面上的电极材料涂层进行补锂操作，以能够节约时间，使补锂效率较高。其中，两个补锂机构1中的加压组件12的对于软化锂的挤出压力可以相同，也可以不同，以实现极片6的正反两端面上的补锂量的相同或不同。

本实施例中，每个出料孔113的面积为极片6的一个端面上的电极材料涂层面积的0.01％-10％，以能够通过调整出料孔113的孔径控制挤落至电极材料涂层上的软化锂的量，从而能够保证通过各个出料孔113挤落在电极材料涂层上的软化锂的总面积为该端面上的电极材料涂层的总面积的10％-75％，以避免由于在电极材料涂层上的补锂量过多而影响锂电池的循环充放电性能的问题，也能够避免由于在电极材料涂层上的补锂量过少而导致锂电池的补锂程度较低的问题。

通过控制出料孔113的面积也可有效限定在极片6上形成的补锂区域的面积，使得单个补锂区域的面积不至于过大，以避免散热需要较大面积的空白阵列，导致补锂不连续，出现局部析锂的现象。一般地，单个补锂区域的面积为同一个端面上电极材料涂层面积的0.01％-30％，优选为0.01％-5％。

进一步地，还可以通过调整加压组件12施加在软化锂上的挤压力，以控制挤落至电极材料涂层上的软化锂的量，以保证最终在电极材料涂层上形成的补锂层的面积较为适宜，不会出现补锂层面积过大或者过小的问题，从而实现对补锂量的精确控制。其中，加压组件12可以提供50Mpa-5000 Mpa的挤压力。本实施例中，加压组件12的挤压力具体为10Mpa-300 Mpa。

具体而言，如图2和图3所示，开口箱体11包括底板111以及四个围设在底板111上的侧板112，底板111与四个侧板112相互之间形成容纳腔114，底板111与极片6相对设置，且出料孔113设置在底板111和/或侧板112上。

本实施例中，如图2和图3所示，出料孔113设置在底板111上，以加压组件12所在的平面为顶面，则底板111为容纳腔114的底面，即此时软化锂的挤出位置与加压组件12在位置关系上为相对关系。

在其它实施例中，可以将出料孔113设置在四个侧板112中的其中一个侧板112或者多个侧板112上，仍然以加压组件12所在的平面为顶面，则各个侧板112均为容纳腔114的一个端面，即此时软化锂的挤出位置与加压组件12在位置关系上为相邻关系。此处，对于出料孔113在开口箱体11上的具体设置位置不作限定，只要能够保证通过加压组件12将容纳腔114内的软化锂挤压至极片6的电极材料涂层上即可，极大地增加了出料孔113的设置位置的灵活性。

进一步地，本实施例中，极片6的两个端面中的每个端面上均覆盖有电极材料涂层；如图2和图3所示，多个出料孔113均匀设置在整个底板111上，以能够对极片6上整个电极材料涂层进行补锂操作；并且由于各个出料孔113在整个底板111上为均匀设置，以能够更好地使软化锂在电极材料涂层上均匀设置，从而能够更好地保证对极片6的补锂均匀性。

其它实施例中，极片6的两个端面中的每个端面上均间隔涂覆有电极材料涂层，即在极片6的每个端面上均间隔设置有多个电极材料涂层；且在底板111上形成有多个在极片6的长度方向上间隔设置的有孔区域，每个有孔区域均呈阵列排布，在每个有孔区域内都均匀设置有多个出料孔113；在极片6的长度方向上，相邻两个有孔区域之间的距离与极片6的一端面上相邻两个电极材料涂层之间的间距相同，以能够对极片6的端面上间隔设置有多个电极材料涂层的极片6进行补锂操作，即能够同时对极片6的一个端面上的多个电极材料涂层进行补锂操作，进一步提高补锂效率；并且由于各个出料孔113在每个有孔区域上都为均匀设置，以能够更好地使软化锂在电极材料涂层上均匀设置，从而能够更好地保证对极片6的补锂均匀性。

值得注意的是，当多个出料孔113均匀设置在整个底板111上，而在极片6的每个端面上均间隔设置有多个电极材料涂层时，可以通过同时控制加压组件12在竖直方向上的移动频率以及极片6在底板111下方的移动速率，使加压组件12在竖直方向上的移动频率与极片6在底板111下方的移动速率相互之间进行配合，从而也能够实现同时对极片6的一个端面上的多个电极材料涂层进行补锂操作。其中，加压组件12在竖直方向上的移动频率为1次/分-100次/分。

值得说明的是，对于出料孔113在底板111上的具体设置形式需要根据极片6上电极材料涂层的实际设置结构决定，在此不作限定，只要能够保证对极片6上涂覆有电极材料涂层的位置处均进行补锂操作即可，也即是说，在极片6上只要涂覆有电极材料涂层的位置处均需要进行补锂操作。

进一步地，在容纳腔114内选择性地设置有储料件，储料件用于存储补锂材料；由于本实施例中补锂材料为直径较大的锂金属，且锂金属为固态，因此，本实施例中可以在容纳腔114内不设置储料件，直接将锂金属设置在容纳腔114内即可。在其它实施例中，补锂材料为液态锂或者补锂材料的直径小于出料孔113的直径时，为了避免在还未进行补锂操作时，液态锂或者直径较小的补锂材料从底板111上的出料孔113流出，因此，需要在容纳腔114内设置储料件，且储料件能够较为容易地被戳破，以能够在需要进行补锂操作时，直接戳破储料件即可使液态补锂材料或者直径较小的补锂材料直接流至容纳腔114内，再由容纳腔114经过出料孔113流至极片6的电极材料涂层上，以实现极片6的补锂。

进一步地，加压组件12包括驱动件(图中未示出)、传动件121及压板122；其中，驱动件与传动件121驱动连接，传动件121与压板122固定连接，驱动件用于驱动传动件121运动，以使传动件121带动压板122在竖直方向上往复移动，从而实现对软化锂的挤压操作，以能够将软化锂从容纳腔114内的出料孔113挤出。其中，驱动件具体可以为直线气缸，传动件121具体为现有技术中常见的齿轮传动结构。本实施例中的压板122为平板。

具体地，如图2和图3所示，压板122的面积与底板111的面积相同，能够增大压板122与底板111之间的挤压面积，以使压板122施加至底板111的压强较大，从而能够较为容易地将软化锂从各个出料孔113挤压出。

进一步地，在压板122上朝向底板111的一侧间隔设置有多个凸起(图中未示出)，凸起的形状与出料孔113的形状相匹配，且凸起的外径小于或等于出料孔113的孔径，从而使一个凸起能够插接至一个出料孔113内，以将软化锂经过出料孔113挤压出。

通过设置凸起，能够加快软化锂从出料孔113的挤出速率，进一步地提高了补锂效率；而且，由于凸起的形状与出料孔113的形状相匹配，且一个凸起能够插接至一个出料孔113内，有利于提高各个出料孔113挤出的软化锂的量的一致性。本实施例中，凸起与压板122之间为一体成型结构，以增加凸起与压板122之间的连接稳定性，避免在凸起挤压软化锂的过程中，凸起从压板122上脱落的问题；并且，在压板122上设置凸起，还能够在容纳腔114内设置有储料件时，通过凸起直接戳破储料件，操作简单方便。

具体地，凸起的长度大于等于底板111的厚度，以使凸起能够穿过整个出料孔113，进一步有利于软化锂的挤出；且在竖直方向上，当压板122抵压在底板111上之后，凸起穿过出料孔113后的端部高于挤落至电极材料涂层上的软化锂的顶端面，从而能够避免在凸起挤压软化锂至电极材料涂层上之后，凸起穿过出料孔113接触甚至抵压掉落在电极材料涂层上的软化锂的问题，保证了软化锂在电极材料涂层上的均匀设置。

进一步地，将加热件直接设置在底板111上，或者将加热件设置在四个侧板112上，又或者将加热件同时设置在底板111和四个侧板112上；相对于将加热件直接设置在底板111上而言，将加热件设置在四个侧板112上或者将加热件同时设置在底板111和四个侧板112上，更有利于加快锂金属的软化速率。其中，加热件能够提供接近锂金属熔点的温度，但不会达到锂金属的熔点温度，加热件能够提供50℃-150℃的加热温度，以用于锂金属的软化。

进一步地，加热件包括加热夹套，在四个侧板112的外壁面上均设置有加热夹套，加热夹套的热量能够通过侧板112传递至容纳腔114内的锂金属，以使锂金属软化。其它实施例中，还可以只在底板111上设置加热夹套，或者在底板111和四个侧板112上均设置加热夹套。

其它实施例中，加热件还可以包括导热金属丝，且在底板111和四个侧板112的内侧均埋设有导热金属丝，导热金属丝的热量能够通过底板111和四个侧板112传递至容纳腔114内的锂金属，以使锂金属软化。其它实施例中，还可以只在底板111的内侧埋设导热金属丝，或者只在四个侧板112的内侧埋设导热金属丝。

进一步地，如图1所示，极片补锂装置还包括放卷辊2、收卷辊5、极片纠偏器3以及牵引器(图中未示出)；其中，放卷辊2和收卷辊5分别用于放卷极片6和收卷补锂极片；牵引器用于驱动极片6移动，以使放卷辊2上的极片6能够自动卷出，而收卷辊5上的补锂极片能够自动卷入；极片纠偏器3设置在放卷辊2与补锂机构1之间，极片纠偏器3用于保证极片6能够以水平状态设置在底板111的下方，以便于补锂机构1对极片6进行补锂操作；两个补锂机构1均位于极片纠偏器3和收卷辊5之间。本实施例中的极片纠偏器3和牵引器为现有技术中常见的结构，此处不再对极片纠偏器3的具体纠偏原理和牵引器的牵引原理进行详细赘述。其中，卷设在放卷辊2与收卷辊5之间的极片6可以为由多个标准尺寸的极片6相互连接形成的极片带。

具体地，如图1所示，极片补锂装置还包括压延机构4，压延机构4位于补锂机构1与收卷辊5之间，压延机构4用于抵压补锂极片上的软化锂，以将补锂极片上的软化锂压平和压紧，从而能够进一步保证软化锂在电极材料涂层上均匀设置。

具体而言，如图1所示，压延机构4包括两个相对设置的钢辊41，补锂极片水平位于两个钢辊41之间，转动钢辊41，从而使钢辊41抵压补锂极片上的软化锂。其中，可以通过设置两个钢辊41之间的间距以及钢辊41的转动速率，实现对补锂极片上的软化锂的压紧程度，以控制补锂极片上形成的补锂层的厚度，从而实现补锂极片上的补锂层的厚度可控；并且经过钢辊41的压平操作，能够保证补锂层的平整度。其中，相对设置的两个钢辊41之间的间隙可以为50μm-300μm，钢辊41的转动速率为0.5m/s-100m/s，且钢辊41施加至软化锂的压力为10Mpa-300 Mpa。

通过上述极片补锂装置，不仅能够实现对极片6的电极材料涂层上的补锂，同时能够保证极片6在补锂过程中的散热，且能够使极片6上的补锂较为均匀，对极片6上的补锂量可控以及补锂层的厚度可控。

也即是说，通过上述极片补锂装置，可以制备表面分布有阵列均匀的补锂区域的极片6，即可通过控制加压组件12的压力和底板111上的出料孔113的数量来精确控制补锂量，也可通过增加底板111上的出料孔113的数量来一次性实现表面分布有均匀间隔的多个小的补锂区域的极片6。相较于在整个表面都覆盖补锂层的极片6或虽能形成阵列分布，但补锂区域较大的极片6来说。本申请中的补锂后的极片6的补锂均匀性更好，既能保证良好的散热效果，而且又能有效改善由于补锂不连续带来的局部区域动力学差异，避免出现局部析锂的现象。

实施例二

本实施例中提出一种极片补锂装置，本实施例中相对于实施例一中的不同之处在于，本实施例中的补锂材料为锂合金，锂合金优选为富锂合金，即锂合金中锂的含量大于50％。示例性地，富锂合金可以为Li-Cu合金、Li-Al合金、Li-Sn合金、Li-In合金等。可以理解的是，以富锂合金为补锂材料的补锂工艺与实施例一中的以锂金属为补锂材料的补锂工艺相同，区别仅在于加热时的软化温度的不同，本实施例中需要根据富锂合金的熔点进行软化温度的设置，以能够使富锂合金软化即可，软化温度小于富锂合金的熔点温度-30℃。

实施例三

本实施例中提出一种极片补锂装置，本实施例中相对于实施例一中的不同之处在于，本实施例中的补锂材料为锂的化合物。示例性地，具体可以为Li2O、Li2CO3、LiNiO或者LiFeO等；可制备出粘度较高的锂的化合物浆料，也可通过极片补锂装置上设置的加热温度控制锂的化合物浆料的粘度，可以理解的是，本实施例并不对锂的化合物浆料的粘度作具体的限定，以使得锂的化合物浆料在待补锂的极片6表面不易流动即可。具体操作包括，将锂的化合物浆料放置在储料件中，储料件具体可以为气囊储料袋，需要补锂时，极片补锂装置的压板122上的凸起扎破气囊储料袋，压板122下压，促使锂的化合物浆料经容纳腔114内的底板111的出料孔113挤出至极片6表面，形成补锂后的极片6。

实施例四

本实施例中提出一种极片补锂方法，基于如实施例一中的极片补锂装置，如图4所示，包括以下步骤：S1：将锂金属放置在容纳腔114内，并开启加热件，使加热件将锂金属加热至软化温度，以使锂金属软化成软化锂；S2：调节加压组件12的压力，以使加压组件12挤压软化锂经出料孔113挤落至电极材料涂层上，以在电极材料涂层上形成补锂层，以使极片6形成补锂极片。

具体地，在整个补锂过程中，使极片6所处在的环境温度为-70℃至-50℃，以能够在软化锂挤落在极片6的电极材料涂层上之后，软化锂也能够处于-70℃至-50℃的环境温度中，从而使软化锂在-70℃至-50℃的环境温度中不会产生流动性，以避免软化锂在电极材料涂层上随意流动的问题，保证了软化锂在电极材料涂层上的均匀设置。

本实施例中的极片补锂方法的具体补锂过程如下：

首先，根据锂金属的特性选择与之相匹配的极片6所处于的具体环境温度；再将锂金属放置在开口箱体11的容纳腔114内，并开启加热件，以使加热件对容纳腔114内的锂金属进行加热至软化温度，以使锂金属产生软化但不会出现熔融。

然后，使放卷辊2、收卷辊5、极片纠偏器3以及牵引器开始运行，以带动极片6以一定的移动速率移动至开口箱体11的下方，即使极片6水平位于底板111的正下方。

之后，根据极片6的电极材料涂层所需要的具体补锂量调节加压组件12的压板122的压力至适宜值，并使压板122竖直向下进入容纳腔114内，以使压板122上的凸起穿过底板111上的出料孔113，以将容纳腔114内适量的软化锂快速地经过出料孔113挤压至极片6的电极材料涂层上，以使极片6形成补锂极片。

最后，当补锂极片移动至钢辊41处时，使钢辊41进行转动，以通过钢辊41辊压补锂极片上的软化锂，以将软化锂压平和压紧在补锂极片上，从而能够在补锂极片上形成厚度一致的补锂层；再使收卷辊5将经过钢辊41辊压之后的补锂极片卷入，从而完整对极片6进行补锂的整个操作过程。

通过上述极片补锂方法，能够保证极片6上的补锂较为均匀，且操作简单方便，且极片6上的补锂量和补锂层的厚度均可以控制。

实施例五

本实施例中提出了一种锂电池，锂电池包括极片6，采用如实施例四中所述的极片补锂方法在极片6的电极材料涂层上形成上述补锂层，由于在极片6上形成的补锂层较为均匀，能够有利于极片6在充放电过程中的稳定性，进而能够保证锂电池的循环充放电的使用性能。

具体地，本实施例中的锂电池的具体制备过程如下：

首先进行混料：使用已经包覆好的正负极材料混料，以分别得到正极浆料和负极浆料；之后进行涂覆：将制备好的正极浆料和负极浆料分别涂覆至对应的集流体上，即将正极浆料涂覆在铝箔上，负极浆料涂覆在铜箔上，以分别得到正极片和负极片。

然后制备隔离层：将固态电解质与粘结剂按照一定比例混合成涂层浆料，再按照一定厚度分别涂覆到制备好的正极片和负极片上，以得到涂覆有固态电解质的正极片和负极片。

之后进行补锂：将锂金属采用实施例二中的极片补锂方法复合至正极片或负极片的电极材料涂层上，从而实现对正极片或负极片的补锂。

最后进行组装、焊接、包装：将补锂完成后的正极片按照负极-正极-负极循环的顺序进行层叠，且需要保证位于最外侧的为负极片，并进一步经过焊接极耳、包装等工序，以得到包装好的电芯；再经过预化成、分容等工序，最终得到成品的锂电池。

值得说明的是，在锂电池的具体制备过程中所涉及的零部件均为现有技术中锂电池的常规构成零部件，此处，不再对各个零部件的具体结构以及作用进行详细赘述。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。