[發明專利]一種高功率密度鋰一次電池負極板及其制備方法

在審

• 申請號: 202110587015.2
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113328062A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張紅梅;肖鵬;林甘紅;姚德明;王京亮;楊中發;王慶杰;袁再芳;石斌;文璞山
• 申請（專利權）人: 貴州梅嶺電源有限公司
• 主分類號: H01M4/06
• 分類號: H01M4/06;H01M4/66;H01M4/04;H01M4/12;H01M4/38;H01M6/14
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 左康艷

本方案公開了鋰一電池技術領域的一種高功率密度鋰一次電池負極板，所述負極板為鋰帶?帶有極耳的銅箔集流體?鋰帶依次疊加后于一定壓力下壓制而成，在兩層所述鋰帶的表面存在凹凸壓痕。本方案中鋰帶表面的凹凸壓痕是采用具有凹凸紋路的壓板壓制而形成的，而本方案采用具有凹凸紋路的壓板壓制負極板的目的是：在這樣的情況下，根據減小受力面積會使得壓力增大的原理，壓板凸出位置的鋰帶與銅箔集流體的接觸更加緊密，這樣避免了在制作負極板過程中，鋰帶和銅箔集流體整體承受的壓力過大而導致鋰帶或銅箔集流體延展變形、或壓力不足又導致鋰帶和銅箔集流體存在接觸不良的問題。

技術領域

本發明屬于鋰一電池技術領域，特別涉及一種高功率密度鋰一次電池負極板及其制備方法。

背景技術

現有的高功率密度鋰一次電池負極板采用覆銅鋰帶進行制備，所謂覆銅鋰帶即是將鋰帶壓制在銅箔的兩面制成的，目前商業化的覆銅鋰帶寬度最大只能做到100mm，極大地限制了高功率密度鋰一次電池的工程化應用。

CN109546068A專利公開了一種鋰電池負極和鋰電池負極集流方法。所述鋰電池負極包括極耳、金屬負極；鋰電池負極集流的步驟包括：將所述極耳放置于所述金屬負極的一側，其中所述極耳被所述金屬負極包裹，使用壓力機在一定壓力下將所述極耳被所述金屬負極包裹的部分壓平，以得到所述負極，所述極耳厚度為0.05mm～0.15mm。該專利極耳厚度較厚，其中的金屬負極采用的材料是金屬鋰或含鋰合金（統稱鋰帶），同時極耳處鋰帶的厚度增加了一倍，導致電池負極邊的厚度明顯大于正極邊，尤其是對于大容量多電芯的電池而言，對電池的外形影響非常大。此外，該專利單純采用壓機在一定的壓力下進行壓制，為了使極耳和鋰帶緊密接觸，所以壓力要足夠大，即方案中的2 MPa~15 MPa，極耳和鋰帶的整個表面需要承受如此大的壓力，在負極板整體承受這樣的壓力下采用該專利方法極容易造成鋰帶延展變形，壓力不足易使得極耳與鋰帶接觸不良，造成放電過程中電壓出現波動，尤其是放電后期電壓波動更明顯，因此上述多方面原因導致該負極集流方式制備的電池無法滿足大功率放電池的要求。

發明內容

本發明意在提供在不增加負極極耳處的厚度的情況下，不會發生延展變形且還能夠增強電池放電功率的高功率密度鋰一次電池負極板。

本方案中的一種高功率密度鋰一次電池負極板，其特征在于：所述負極板為鋰帶-帶有極耳的銅箔集流體-鋰帶依次疊加后于一定壓力下壓制而成，在兩層所述鋰帶的表面存在凹凸壓痕。

本方案的工作原理是：本方案中鋰帶表面的凹凸壓痕是采用具有凹凸紋路的壓板壓制而形成的，而本方案采用具有凹凸紋路的壓板壓制負極板的目的是：在這樣的情況下，根據減小受力面積會使得壓力增大的原理，壓板凸出位置的鋰帶與銅箔集流體的接觸更加緊密，這樣避免了在制作負極板過程中，鋰帶和銅箔集流體整體承受的壓力過大而導致鋰帶或銅箔集流體延展變形、或壓力不足又導致鋰帶和銅箔集流體存在接觸不良的問題。

本方案的有益技術效果是：

1、采用本發明的方法，可以制備出滿足常規方形單體電池尺寸所需要的覆銅鋰帶，即相比于現有技術，本方案可以制備寬度超過100mm的覆銅鋰帶，進而實現高功率密度鋰一次電池的工程化應用。

2、采用銅箔作為集流體，不會對放電過程產生任何影響，放電反應更加均勻，不存在放電后期電壓出現波動的可能性。

3、采用兩塊鋰帶包裹住帶有極耳的銅箔集流體的方式，整個負極板的表面是平整的，厚度一致，不存在負極極耳處厚度偏厚的問題。

4、采用兩塊鋰帶包裹住銅箔集流體的方式，銅箔面積能夠達到鋰帶面積的95%以上，增大了集流面積，提高了鋰一次電池大電流放電能力。

5、本發明制備的負極板中鋰帶不起集流作用，杜絕了放電后期極耳與鋰帶接觸不緊密導致電壓出現明顯的波動。