[發明專利]一種鋰離子電池負極極片及其制備方法

有效

• 申請號: 201610212725.6
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105742569B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 熊文權;蔡振勇;石慧;譚欣欣;李旭
• 申請（專利權）人: 湖南杉杉能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/133;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及一種鋰離子電池負極極片及其制備方法，該負極極片包括集流體和涂覆在所述集流體表面的活性物質涂層，所述活性物質涂層表面涂覆有SEI膜，所述SEI膜中含有鋰鹽物質；該制備方法包括將所述鋰鹽物質通過物理氣相沉積法涂覆到所述活性物質涂層表面形成SEI膜。本發明解決了因為化成工序造成有效容量降低的問題，提高電池材料的克容量、倍率及首次效率等化學性能，同時提高電池的安全性能。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池負極極片，以及該負極極片的制備方法，屬于鋰離子動力電池技術領域。

背景技術

上世紀九十年代日本索尼(SONY)公司研發成功鋰離子電池，并實現商品化。鋰離子電池以其重量輕、體積比容量大、電壓高、循環壽命長等特點得到了快速發展。目前，鋰離子電池正極原料主要采用LiCoO₂、LiFePO₄、LiMnO₄和Li(NiCoMn)O₂三元體系材料，負極材料為石墨、鈦酸鋰、硬碳等非金屬材料，鋰離子電池制作過程中將正極、負極、電解液、隔膜等關鍵材料組合在一起，進而通過組裝、注液、化成、分容等工序完成電池的制作。

鋰離子電池在化成工序，實際上是將負極材料形成一種致密而穩定的SEI膜(“固體電解質界面膜”，solid electrolyte interface)，這與電池的安全性能有直接關系，SEI膜的主要成分為Li₂CO₃、LiF、Li₂O、LiOH等無機成分及ROCO₂Li、ROLi、(ROCO₂Li)₂等有機成分，典型的反應式：

2EC+2e^-+2Li⁺→(CH₂OCO₂Li)₂+CH₂＝CH₂

其中EC為電解液主要成分，Li⁺則來自正極材料及電解液鹽六氟磷酸鋰，SEI膜的形成消耗了一部分正極材料鋰源，減少了正極材料有效容量；另一方面，SEI膜的形成需要后續化成工序，增加了電池的制作周期，電池在化成工序的產氣也使得電池出現鼓包現象；并且，SEI膜在負極材料形成過程中，由于局部溫度不一致，反應活性不一樣，生成的SEI膜厚度不均勻。

發明內容

本發明提供一種鋰離子電池負極極片，以解決因為化成工序造成有效容量降低的問題，提高電池材料的克容量、倍率及首次效率等化學性能，同時提高電池的安全性能。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：

一種鋰離子電池負極極片，包括集流體和涂覆在所述集流體表面的活性物質涂層，所述活性物質涂層表面涂覆有SEI膜，所述SEI膜中含有鋰鹽物質。

優選地，所述鋰鹽物質選自Li₂CO₃、LiF、Li₂O、LiOH、ROCO₂Li、ROLi、(ROCO₂Li)₂中的任一種或幾種。

優選地，所述集流體為銅箔，進一步優選地，所述銅箔的厚度為0.009-0.025mm。

優選地，所述SEI膜均勻地涂覆在所述活性物質涂層表面上；進一步優選地，所述SEI膜的厚度為0.1-100nm。

優選地，所述活性物質涂層的密度為150g/m²-380g/m²，進一步優選為320g/m²。

優選地，所述活性物質涂層主要由包括負極活性材料、導電劑和粘結劑的組分制成。