[發(fā)明專(zhuān)利]預(yù)鋰化電極及其制備方法和鋰離子電池在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110377112.9 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-08 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113113560A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 蔡挺威;劉永飛;梁世碩 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 昆山寶創(chuàng)新能源科技有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/04 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/04;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/42 |
| 代理公司： | 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224 | 代理人： | 李美 |
| 地址： | 215333 江蘇省*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 預(yù)鋰化 電極 及其 制備 方法 鋰離子電池 | ||
本發(fā)明涉及一種預(yù)鋰化電極及其制備方法和鋰離子電池。上述預(yù)鋰化電池的制備方法包括如下步驟：采用干法制備電極膜片；在電極膜片的一側(cè)形成富鋰層；將電極膜片向形成有富鋰層的一側(cè)翻折，然后進(jìn)行熱輥壓，制備復(fù)合膜片；對(duì)復(fù)合膜片重復(fù)翻折及熱輥壓的步驟，制備預(yù)鋰化電極膜片；將預(yù)鋰化電極膜片與集流體復(fù)合，制備預(yù)鋰化電極。上述預(yù)鋰化電極的制備方法能夠提高干法預(yù)鋰的均勻性，且操作安全。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別是涉及一種預(yù)鋰化電極及其制備方法和鋰離子電池。
背景技術(shù)
鋰離子電池因其具有高工作電壓、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高能量密度等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦等移動(dòng)設(shè)備，電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)輪船等新交通方式以及儲(chǔ)能電站等大型儲(chǔ)能領(lǐng)域中。
傳統(tǒng)鋰離子電池制造過(guò)程中需使用有機(jī)溶劑進(jìn)行電極制備，不僅消耗大量的能量用于極片干燥與溶劑回收，而且所使用的有機(jī)溶劑具有一定的毒性，危害人員健康，造成環(huán)境污染。干法電極因其制備過(guò)程中不需要使用溶劑，具有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好等特點(diǎn)，受到了人們的極大關(guān)注。但干法電極因所用的粘結(jié)劑用量較傳統(tǒng)電極所用的粘結(jié)劑用量高，導(dǎo)致電池的循環(huán)壽命、能量密度等均受到影響。
負(fù)極預(yù)鋰化是提高電池首效，實(shí)現(xiàn)能量密度提升和循環(huán)性能改善的有效手段。常用的負(fù)極預(yù)鋰技術(shù)可分為：鋰粉預(yù)鋰和鋰箔預(yù)鋰。傳統(tǒng)方法中提出了一種干法電極預(yù)鋰方法，使用鋰箔為鋰源，在電極制備過(guò)程中通過(guò)高速剪切實(shí)現(xiàn)鋰箔的粉末化并分散到電極材料粉體中。該方法存在鋰箔不易被剪切形成細(xì)小的粉體、易團(tuán)聚、極片預(yù)鋰狀態(tài)一致性差等問(wèn)題。另一種方式為：以鋰粉為鋰源，直接加入到電極原料中并通過(guò)高速剪切分散，實(shí)現(xiàn)鋰粉在電極中的均勻分布，達(dá)到預(yù)鋰的目的。但該方法制備過(guò)程中鋰粉易飛散，帶來(lái)安全隱患；且高速剪切易造成布局產(chǎn)熱過(guò)高，引起鋰粉過(guò)度氧化而失效，甚至造成起火等事故。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種能夠提高干法預(yù)鋰均勻性和安全性的預(yù)鋰化電極的制備方法。
此外，還有必要提供一種預(yù)鋰化電極和鋰離子電池。
一種預(yù)鋰化電極的制備方法，包括如下步驟：
采用干法制備電極膜片；
在所述電極膜片的一側(cè)形成富鋰層；
將所述電極膜片向形成有所述富鋰層的一側(cè)翻折，然后進(jìn)行熱輥壓，制備復(fù)合膜片；
對(duì)所述復(fù)合膜片重復(fù)翻折及熱輥壓的步驟，制備預(yù)鋰化電極膜片；
將所述預(yù)鋰化電極膜片與集流體復(fù)合，制備預(yù)鋰化電極。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極膜片與所述富鋰層的單位面容量比＝100:1～100:30。優(yōu)選地，所述電極膜片與所述富鋰層的單位面容量比＝100:3～100:20。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極膜片的單位面容量為1mAh/cm2～8mAh/cm2。優(yōu)選地，所述電極膜片的單位面容量為3mAh/cm2～6mAh/cm2。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述熱輥壓的步驟中，溫度為80℃～200℃，每次輥壓的輪數(shù)為1輪～10輪。優(yōu)選地，溫度為100℃～150℃，每次輥壓的輪數(shù)為1輪～2輪。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，在對(duì)所述復(fù)合膜片重復(fù)翻折及熱輥壓的步驟中，重復(fù)的次數(shù)為1次～20次。優(yōu)選地，重復(fù)的次數(shù)為4次～8次。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述電極膜片的一側(cè)形成富鋰層的步驟包括：采用靜電噴涂、震蕩分散、刷涂及靜電吸附中的任意一種方式，將鋰粉施加在所述電極膜片的一側(cè)表面，形成所述富鋰層。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鋰粉的直徑為0.1μm～1000μm。優(yōu)選地，所述鋰粉的直徑為0.5μm～50μm。
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