[发明专利]一种补锂负极片及其制备方法、锂离子电池

说明书

本发明提供一种补锂负极片及其制备方法、锂离子电池，所述补锂负极片包括锂粉复合膜片与负极集流体；单位体积补锂负极片的锂粉复合膜片中锂粉的重量为单位体积正极片中正极主材重量的0.5％‑2％。所述制备方法包括以下步骤：(1)混合石墨与硅粉，得到第一负极粉料；(2)混合导电剂、锂粉与步骤(1)所得第一负极粉料，得到第二负极粉料；(3)混合粘结剂与步骤(2)所得第二负极粉料，得到第三负极粉料；(4)将步骤(3)所得第三负极粉料进行辊压，得到锂粉复合膜片；(5)将步骤(4)所得锂粉复合膜片与负极集流体相互层叠并一同辊压，得到补锂负极片。所述补锂负极片弥补了在首次嵌锂过程中所消耗的锂，简化了补锂流程。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种补锂负极片，尤其涉及一种补锂负极片及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

当前世界范围内的能源危机导致新能源车的需求及发展越来越迫切，纯电动的新能源车逐渐替代传统汽油车成为当下发展的必然趋势，然而新能源车对动力电池的高要求也越来越凸显。目前在锂离子电池的应用中，石墨材料首次充放电过程中有5％-10％的不可逆锂损耗，而高容量硅负极材料首次充放电过程中有15％-35％的不可逆锂损耗。现在通常借助补锂技术，把首次嵌锂过程中不可逆的锂消耗预先补回来，从而提升锂离子电池的能量密度。

化学预锂化是多种补锂技术之一，其利用化学锂化试剂本身的活性与电极材料反应引入锂离子的原理来实现负极补锂。现在的化学预锂化工艺通常是将负极片浸渍于活性锂溶液中，但是在浸渍式预锂的过程中，随着锂溶液中锂离子的消耗，很难保证负极片所接触的锂溶液浓度一致，进而导致负极片补锂不均匀，补锂效果差。

CN 109713215A公开了一种补锂负极片及其制备方法、锂离子电池，所述补锂负极片包括负极片本体、涂覆在所述负极片本体表面的补锂复合层；所述补锂复合层包括原料及其质量百分比如下：合金锂粉20％-65％、陶瓷粉体30％-70％以及粘结剂5％-50％。然而所述发明将合金锂粉、陶瓷粉体与粘结剂构成的补锂复合层涂覆在负极片表面，这种方法难以保证涂覆均匀，将会导致电池一致性较差。

CN 109004304A公开了一种软包锂离子电池补锂方法及锂离子电池制备方法与中间补锂电池，所述软包锂离子电池补锂方法包括以下步骤：A)在软包电池化成前，将补锂电极置于电芯封装后形成的含有电解液的气袋中；B)将所述电芯的负极和所述补锂电极进行电连接，并使其进行放电，以使补锂电极中的锂迁移至所述负极，从而实现补锂；C)裁切去除所述气袋和所述补锂电极。然而所述发明需要对电池结构进行重新设计，并且补锂后的负极很难保证一致性，工艺也非常复杂，操作繁琐。

由此可见，如何提供一种补锂负极片及其制备方法，提升补锂的均匀性和电池的一致性，弥补在首次嵌锂过程中所消耗的不可逆的锂，同时简化补锂流程，降低操作难度，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种补锂负极片及其制备方法、锂离子电池，所述补锂负极片提升了补锂的均匀性和电池的一致性，弥补了在首次嵌锂过程中所消耗的不可逆的锂，同时简化了补锂流程，降低了操作难度。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种补锂负极片，所述补锂负极片包括层叠设置的锂粉复合膜片与负极集流体。

单位体积补锂负极片的锂粉复合膜片中锂粉的重量为单位体积正极片中正极主材重量的0.5％-2％，例如可以是0.5％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。