[发明专利]一种高功率密度锂一次电池负极板及其制备方法

说明书

本方案公开了锂一电池技术领域的一种高功率密度锂一次电池负极板，所述负极板为锂带‑带有极耳的铜箔集流体‑锂带依次叠加后于一定压力下压制而成，在两层所述锂带的表面存在凹凸压痕。本方案中锂带表面的凹凸压痕是采用具有凹凸纹路的压板压制而形成的，而本方案采用具有凹凸纹路的压板压制负极板的目的是：在这样的情况下，根据减小受力面积会使得压力增大的原理，压板凸出位置的锂带与铜箔集流体的接触更加紧密，这样避免了在制作负极板过程中，锂带和铜箔集流体整体承受的压力过大而导致锂带或铜箔集流体延展变形、或压力不足又导致锂带和铜箔集流体存在接触不良的问题。

技术领域

本发明属于锂一电池技术领域，特别涉及一种高功率密度锂一次电池负极板及其制备方法。

背景技术

现有的高功率密度锂一次电池负极板采用覆铜锂带进行制备，所谓覆铜锂带即是将锂带压制在铜箔的两面制成的，目前商业化的覆铜锂带宽度最大只能做到100mm，极大地限制了高功率密度锂一次电池的工程化应用。

CN109546068A专利公开了一种锂电池负极和锂电池负极集流方法。所述锂电池负极包括极耳、金属负极；锂电池负极集流的步骤包括：将所述极耳放置于所述金属负极的一侧，其中所述极耳被所述金属负极包裹，使用压力机在一定压力下将所述极耳被所述金属负极包裹的部分压平，以得到所述负极，所述极耳厚度为0.05mm～0.15mm。该专利极耳厚度较厚，其中的金属负极采用的材料是金属锂或含锂合金（统称锂带），同时极耳处锂带的厚度增加了一倍，导致电池负极边的厚度明显大于正极边，尤其是对于大容量多电芯的电池而言，对电池的外形影响非常大。此外，该专利单纯采用压机在一定的压力下进行压制，为了使极耳和锂带紧密接触，所以压力要足够大，即方案中的2 MPa~15 MPa，极耳和锂带的整个表面需要承受如此大的压力，在负极板整体承受这样的压力下采用该专利方法极容易造成锂带延展变形，压力不足易使得极耳与锂带接触不良，造成放电过程中电压出现波动，尤其是放电后期电压波动更明显，因此上述多方面原因导致该负极集流方式制备的电池无法满足大功率放电池的要求。

发明内容

本发明意在提供在不增加负极极耳处的厚度的情况下，不会发生延展变形且还能够增强电池放电功率的高功率密度锂一次电池负极板。

本方案中的一种高功率密度锂一次电池负极板，其特征在于：所述负极板为锂带-带有极耳的铜箔集流体-锂带依次叠加后于一定压力下压制而成，在两层所述锂带的表面存在凹凸压痕。

本方案的工作原理是：本方案中锂带表面的凹凸压痕是采用具有凹凸纹路的压板压制而形成的，而本方案采用具有凹凸纹路的压板压制负极板的目的是：在这样的情况下，根据减小受力面积会使得压力增大的原理，压板凸出位置的锂带与铜箔集流体的接触更加紧密，这样避免了在制作负极板过程中，锂带和铜箔集流体整体承受的压力过大而导致锂带或铜箔集流体延展变形、或压力不足又导致锂带和铜箔集流体存在接触不良的问题。

本方案的有益技术效果是：

1、采用本发明的方法，可以制备出满足常规方形单体电池尺寸所需要的覆铜锂带，即相比于现有技术，本方案可以制备宽度超过100mm的覆铜锂带，进而实现高功率密度锂一次电池的工程化应用。

2、采用铜箔作为集流体，不会对放电过程产生任何影响，放电反应更加均匀，不存在放电后期电压出现波动的可能性。

3、采用两块锂带包裹住带有极耳的铜箔集流体的方式，整个负极板的表面是平整的，厚度一致，不存在负极极耳处厚度偏厚的问题。

4、采用两块锂带包裹住铜箔集流体的方式，铜箔面积能够达到锂带面积的95%以上，增大了集流面积，提高了锂一次电池大电流放电能力。

5、本发明制备的负极板中锂带不起集流作用，杜绝了放电后期极耳与锂带接触不紧密导致电压出现明显的波动。