[發(fā)明專利]超薄鋰條預(yù)制件、復(fù)合負(fù)極及其制備方法和電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010558625.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN113823760A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊大志;程滋平;劉慧芳;陳強(qiáng);牟瀚波;郇慶娜;吳春敢;于坤旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中能鋰業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/052;H01M12/08
• 代理公司: 北京市創(chuàng)世宏景專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11493
• 代理人: 崔永華

1.一種超薄鋰條預(yù)制件，其特征在于所述預(yù)制件具有：

擔(dān)載層，所述擔(dān)載層為寬度3-2000mm的帶材；和

位于所述擔(dān)載層的至少一個(gè)表面上并且與所述擔(dān)載層復(fù)合在一起的多條超薄鋰條，所述多條超薄鋰條為沿所述擔(dān)載層的長(zhǎng)度方向延伸且在所述擔(dān)載層的寬度方向上彼此分開的2條以上的超薄鋰條，每條超薄鋰條的寬度在1-200mm范圍內(nèi)，每條超薄鋰條的厚度一致，在0.5-15μm的范圍內(nèi)，且單條超薄鋰條具有孔徑為5-1000μm的通孔，孔隙率為50％以下，相鄰超薄鋰條之間具有0.5-10mm的間距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄鋰條預(yù)制件，其特征在于：所述單條超薄鋰條滿足以下條件中的至少一項(xiàng)：

通孔的孔徑為100-500微米；

孔隙率為0.5-10％，優(yōu)選1％-5％；

寬度為1-50mm；

厚度為1-10微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄鋰條預(yù)制件，其特征在于：所述超薄鋰條為金屬鋰或鋰合金制品，優(yōu)選地，鋰合金包括鋰鋁合金、鋰鎂合金、鋰硼合金、鋰銦合金、鋰硅合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄鋰條預(yù)制件，其特征在于：所述擔(dān)載層為由以下材料制備的單層或多層，所述材料選自：

聚合物，包括聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)、聚酯；

無機(jī)氧化物，包括三氧化二鋁；

無機(jī)導(dǎo)體，包括石墨、碳納米管、石墨烯；

金屬，包括銅、鋁。

5.一種復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述復(fù)合負(fù)極包括：

集流體；

位于集流體表面上的負(fù)極涂層；和

復(fù)合在負(fù)極涂層遠(yuǎn)離集流體的一面上的超薄鋰條，

其中所述超薄鋰條通過將權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的超薄鋰條預(yù)制件除去擔(dān)載層而獲得。

6.一種制備權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超薄鋰條預(yù)制件的方法，其特征在于：所述方法是卷對(duì)卷的連續(xù)生產(chǎn)方法，以厚度為5～200μm的金屬鋰帶材為原料，一面與凸點(diǎn)防粘基材貼合，另一面與擔(dān)載層貼合后一起進(jìn)入軋輥，軋制后將凸點(diǎn)防粘基材與金屬鋰帶剝離獲得帶擔(dān)載層支撐的超薄鋰帶，然后將帶擔(dān)載層支撐的超薄鋰帶去除部分金屬鋰帶形成具有間隔的超薄鋰條，獲得所述超薄鋰條預(yù)制件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述凸點(diǎn)防粘基材與金屬鋰接觸的一面具備防粘涂層，且凸點(diǎn)防粘膜具備凹凸不平的若干點(diǎn)狀凸起。

8.一種制備權(quán)利要求5所述的復(fù)合負(fù)極的方法，其特征在于：所述方法是卷對(duì)卷的連續(xù)生產(chǎn)方法，以權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超薄鋰條預(yù)制件為原料，通過軋輥壓力復(fù)合轉(zhuǎn)移的方法將超薄鋰條從擔(dān)載體轉(zhuǎn)移到負(fù)極涂層上。

9.一種電池，所述電池包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極，其特征在于，所述負(fù)極包括權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的超薄鋰條預(yù)制件或權(quán)利要求5所述的復(fù)合負(fù)極。

10.如權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述電池包括鋰金屬電池、全固態(tài)電池、鋰硫電池或鋰空氣電池。