[實用新型]補鋰負極和包含由該補鋰負極制成的負極極片的二次電池

有效

• 申請號: 202220712831.1
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN217280857U
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 郇慶娜;賈海濤;孔德鈺;孫兆勇;陳強;牟瀚波
• 申請（專利權）人: 天津中能鋰業有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/134;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

本實用新型提供一種補鋰負極，其特征在于，所述補鋰負極包括：集流體；位于集流體的至少一個表面上的負極材料層；和位于負極材料層遠離集流體的表面上的鋰箔或鋰合金箔，其中補鋰負極是帶材的形式，鋰箔或鋰合金箔的寬度小于負極材料層的寬度，使得鋰箔或鋰合金箔在寬度方向上與負極材料層的兩側邊緣分別相距至少1mm。本實用新型還提供一種包含由所述補鋰負極制成的負極極片的二次電池。

技術領域

本實用新型涉及儲能技術領域，尤其涉及一種補鋰負極和包含由該補鋰負極制成的負極極片的二次電池。

背景技術

2025年動力電池的能量密度要達到400Wh/kg。為了達到高的能量密度，需要對電池的正負極進行改進，例如負極采用摻硅補鋰的技術，正極采用三元材料(比如鎳鈷錳三元材料(NCM)、鎳鈷鋁三元材料(NCA)) 或磷酸鐵鋰組成電池。

然而，摻硅或氧化亞硅的負極存在首效低的問題，因此需要額外補充鋰源來提高電池的首效，同時提升電池比能量。這可以通過負極補鋰的技術來解決。在對負極進行覆鋰的過程中，發現對在靠近極耳處的負極材料和在遠離極耳處的負極材料進行覆鋰后，在后續工序中使用時仍存在一些問題，例如裁切粘刀等問題。因此，需要在補鋰方式上做出相應的調整，提供一種改進的補鋰負極。

實用新型內容

本實用新型的發明人經研究發現，可以通過采用厚度比負極材料層小的鋰箔或鋰合金箔進行覆鋰來解決上述問題。由于鋰離子具有擴散性，因此可以擴散到未覆鋰的負極區域進行補鋰。

本實用新型的一個方面提供了一種補鋰負極，所述補鋰負極包括：

集流體；

位于所述集流體的至少一個表面上的負極材料層；和

位于所述負極材料層遠離所述集流體的表面上的鋰箔或鋰合金箔，

其中所述補鋰負極是帶材的形式，所述鋰箔或鋰合金箔的寬度小于所述負極材料層的寬度，使得所述鋰箔或鋰合金箔在寬度方向上與所述負極材料層的兩側邊緣分別相距至少1mm。

在一些實施方案中，所述負極材料層的寬度在60mm至1000mm的范圍內，優選120mm至600mm，并且所述鋰箔或鋰合金箔的寬度在50mm至 998mm的范圍內，優選110mm至598mm。

在一些實施方案中，所述鋰箔或鋰合金箔在寬度方向上與所述負極材料層的兩側邊緣分別相距1mm至5mm。

在一些實施方案中，所述鋰箔或鋰合金箔在長度方向上是連續或者間歇的，或者在寬度方向上是連續或者間歇的。

在一些實施方案中，所述鋰箔或鋰合金箔上設置有保護膜。

在一些實施方案中，所述鋰箔或鋰合金箔的厚度在1μm至20μm的范圍內。

在一些實施方案中，所述鋰箔或鋰合金箔是通過輥壓復合到所述負極材料層的表面上的。

在一些實施方案中，所述負極材料層是通過在所述集流體上涂布負極材料的漿料形成涂層，再將所述涂層烘干壓實得到的。

在一些實施方案中，所述補鋰負極是成卷帶材的形式。

在一些實施方案中，鋰合金為金屬鋰與Ag、Al、Au、Ba、Be、Bi、 C、Ca、Cd、Co、Cr、Cs、Fe、Ga、Ge、Hf、Hg、In、Ir、K、Mg、Mn、 Mo、N、Na、Nb、Ni、Pt、Pu、Rb、Rh、S、Se、Si、Sn、Sr、Ta、Te、Ti、Y、V、Zn、Zr、Pb、Pd、Sb和Cu中一種或多種的合金。

在一些實施方案中，所述集流體是銅集流體。優選地，所述銅集流體包括銅箔集流體、改性銅箔或者在聚合物膜材上形成的銅集流體等。