[發明專利]一種負極極片的預鋰化工藝

有效

• 申請號: 202010088600.3
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111276669B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 彭小強;云亮;劉兆平
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王小清

1.一種負極極片的預鋰化工藝，包括以下步驟：

將負極活性物質80～98％、粘結劑0.5～8％和導電劑0.5～10％混合，得到混料，將所述混料涂布在集流體表面，得到初始負極極片；

將覆有基層的鋰箔或鋰合金覆蓋在所述初始負極極片上，通過微針轉移至初始負極極片的表面及內部，得到覆鋰金屬負極極片；所述微針轉移的方式選自一次或多次碾壓、擠壓或擠壓-靜置；所述微針的密度為10～10000針/cm²；

將所述覆鋰金屬負極極片輥壓，浸潤在電解液中，得到預鋰化負極極片。

2.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述碾壓時針尖的線速度為0～100m/min；

所述碾壓或擠壓的壓力不高于極片輥壓的最大壓力。

3.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述微針轉移采用的微針模具為平板狀或滾輪狀。

4.根據權利要求3所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述微針模具的針尖的形狀為柱狀、錐狀、球狀、十字形、扇形或其它多邊立體的異形形狀；

微針模具的針長小于所述初始負極極片上負極活性物質的厚度。

5.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述輥壓的壓力為0.01～100t，輥壓的線速度為0.01～100m/min。

6.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述初始負極極片上負極活性物質的厚度為0.1～500μm；

所述鋰箔或鋰合金的厚度為0.001～2cm。

7.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述負極活性物質選自硅基負極材料或錫基負極材料；

所述硅基負極材料選自多孔硅、納米硅、氧化亞硅、硅碳復合負極材料、硅鎂合金、硅鎳合金和硅鐵合金中的一種或多種；

所述錫基負極材料選自氧化錫，氧化亞錫，錫基復合氧化物材料SnM_xO_y，M＝B、P、Al、Si、Zn或Mo，錫銻合金，錫鈣合金，錫銅合金，錫銀合金，錫鎳合金和錫鐵合金中的一種或多種；

所述粘結劑選自丁苯橡膠、明膠、環糊精、殼聚糖、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇和丙烯腈多元共聚物中的一種或多種；

所述導電劑選自導電炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維、導電石墨、球形石墨、多璧碳納米管、單璧碳納米管、石墨烯、碳納米帶和石墨炔中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述電解液包括溶劑、電解質和電解液添加劑；

所述溶劑選自PC、EC、EMC、DMC、DEC、MF、MA、EA、MA和MP中一種或多種；

所述電解質選自LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiSO₃F和LiCF₃SO₃中的一種或多種；

所述電解液添加劑選自氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、聯苯、亞硫酸亞乙酯、亞硫酸丙烯酯、碳酸亞乙烯酯、甲烷二磺酸亞甲酯、環己基苯、硫酸丙烯酯和苯基丙酮中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的預鋰化工藝，其特征在于，所述初始負極極片一次輥壓后再覆蓋上覆有基層的鋰箔或鋰合金。

10.一種全電池，包括三元811正極極片和權利要求1～9任一項所述工藝制備的負極極片。