一种惰性锂粉复合浆料及制备方法、补锂负极片及制备方法、锂离子电池与流程



1.本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种惰性锂粉复合浆料及制备方法、补锂负极片及制备方法、锂离子电池。


背景技术:



2.锂离子电池在首次充放电过程中,正极材料脱出的锂离子在嵌入负极后在其表面形成sei膜,消耗部分锂离子,从而导致锂离子电池首次库伦效率偏低,循环衰减快等问题。目前主要通过补锂或预锂化的方式来解决,补锂方式包括正极补锂和负极补锂。正极补锂主要是通过添加富锂添加剂来实现。负极补锂的方法包括化学法和电化学法,其中化学法是用低电势的含锂化学试剂与负极材料发生化学反应,对其进行还原和补锂。其中,用于负极补锂的含锂化学试剂可以包括锂粉、锂带、熔融锂、锂的有机复合物溶液及锂化的负极材料等。
3.由于锂粉比表面积大,使用时对环境要求高,目前主要是通过把锂粉洒在负极片的表面,操作时锂粉飘散在空气中,存在吸入人体或漂浮到其它物品上的风险,不安全。另一方面该方式也会造成补锂不均匀,电芯存在安全风险。
4.专利cn111987375a中通过制备勃姆石与惰性锂粉复合补锂浆料,以勃姆石作为惰性锂粉涂覆的无机填充物,可以提升负极片补锂效果。但是该无机填充物勃姆石(γ-alooh)自身含有羟基,在浆料制备过程中会形成凝胶,造成浆料的浪费,而且有起火的风险。
5.专利cn111725515a、cn109877309a和cn113020589a中分别通过含氟酸式盐、带活性基团的长链聚合物、含硫基硅烷类化合物和烷氧基硅烷类化合物作为金属锂粉钝化层,在其表面形成致密且轻薄的包覆层,该类补锂方式可以起到隔绝锂粉与空气的直接接触,但是应用时需要制备成相应的浆料溶液,可能会被溶剂如pvdf溶解从而使锂粉暴露,失去保护作用,在湿度高的环境下会发生起火,存在风险性。
6112952091a中通过配位作用,使锂离子取代mof-5晶体材料中的部分锌离子,该方法可以得到富锂的晶体材料,使用时因其自身的重量,造成电芯整体能量密度的降低。
7.通过锂粉对负极进行补锂以提升电池的首效,是一种常规的化学方法,但是如何得到一种浆料稳定性好且锂粉分散均匀的惰性锂粉浆料,以更好地给负极补锂进而提高电池性能是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素:



8.本发明的目的是提供一种惰性锂粉复合浆料及制备方法、补锂负极片及制备方法、锂离子电池,通过惰性锂粉复合浆料给负极补锂以提高电池的性能。
9.第一方面,本发明涉及一种惰性锂粉复合浆料,包括如下质量份数的组分:石墨5~20份、惰性锂粉1~5份、粘结剂2~5份和溶剂70~92份,其中,石墨与所述惰性锂粉的质
量比为(4~10):1。
10.可选地,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和乙醚中的至少一种;所述粘结剂选自纤维型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;优选地,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯和/或聚丙烯酸脂。
11.可选地,石墨为单颗粒石墨,石墨的d50《6μm且d90《11μm;所述惰性锂粉的粒径为15~30μm。
12.第二方面,本发明涉及所述惰性锂粉复合浆料的制备方法,包括:将粘结剂和溶剂混合,得胶液;将石墨分散至所述胶液中,得石墨浆料;将惰性锂粉分散至所述石墨浆料中。
13.可选地,所述将粘结剂和溶剂混合在露点-30℃下进行。
14.第三方面,本发明涉及一种补锂负极片,所述补锂负极片包括负极集流体、负极活性材料层和惰性锂粉复合浆料层,所述负极活性材料层位于所述负极集流体的表面和所述惰性锂粉复合浆料层之间;所述惰性锂粉复合浆料层由所述惰性锂粉复合浆料制得,或者由所述制备方法制得的所述惰性锂粉复合浆料制得。
15.第四方面,本发明涉及所述补锂负极片的制备方法,包括如下步骤:
16.(1)将负极活性材料与导电剂、极片粘结剂和极片溶剂混合后涂覆在负极集流体上,然后进行第一冷压和第一烘烤,使负极活性物质层负载于所述负极集流体的表面,得负极片;(2)将惰性锂粉复合浆料涂覆于得自步骤 (1)的所述负极片的表面,然后进行第二烘烤和第二冷压,使所述惰性锂粉复合浆料在所述负极片的表面形成惰性锂粉复合浆料层;所述惰性锂粉复合浆料为所述惰性锂粉复合浆料或者由所述制备方法制得。
17.可选地,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、硬碳、硅碳、硅氧和钛酸锂中的至少一种;所述导电剂选自导电碳黑、碳纤维、乙炔黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种;所述极片粘结剂选自含氟树脂、纤维型粘结剂、橡胶型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;所述极片溶剂为水;优选地,所述极片粘结剂为聚丙烯树脂。
18.可选地,步骤(1)中,在所述负极活性物质层中,所述负极活性材料、所述导电剂和所述极片粘结剂的质量占比分别为90~97%、0.5~5%和2.5~5%,基于所述负极活性物质层的质量。
19.可选地,步骤(1)中,所述负极集流体为铜箔,所述负极活性物质层的厚度为150~300μm;经过所述第一烘烤后的所述负极片的水分含量小于 200ppm;步骤(2)中,所述惰性锂粉复合浆料层的厚度为10~100μm,所述第二烘烤的温度为50~80℃。
20.第五方面,本发明涉及一种锂离子电池,包括电池正极片和电池负极片,所述电池负极片为所述补锂负极片或者由所述制备方法制得。
21.有益效果:
22.本发明惰性锂粉复合浆料稳定性好且锂粉分散均匀,能够很好地给负极片补锂,进而提升电芯容量、首次库伦效率以及循环性能等。
附图说明
23.图1是测试实施例2中实施例4制备的补锂负极片构成的电池循环100 周后满电拆解负极片的照片。
具体实施方式
24.下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明,本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
25.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
26.此外,下面所描述的本技术不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
27.第一方面,本发明涉及一种惰性锂粉复合浆料,包括如下质量份数的组分:石墨5~20份、惰性锂粉1~5份、粘结剂2~5份和溶剂70~92份,其中,石墨与所述惰性锂粉的质量比为(4~10):1。
28.需要说明的是,在本发明的惰性锂粉复合浆料中,其一,石墨为惰性锂粉的涂覆填料,可促进锂粉分散提升分散性,提升浆料的固含量,使复合浆料具有优良的流动性和安全性,能够均匀地涂敷在负极片表面上。其二,石墨作为涂覆填料,作为负极使用,直接与锂粉发生反应,避免锂枝晶的产生,另外也可降低锂粉与负极片石墨层反应时的温度,提升其安全性能。其三,石墨作为高导电能力材料,不需要导电剂亦可提升负极片的导电能力,可以作为导电剂使用提升离子传输速率。
29.本发明通过对各种组分的质量份数配比进行控制,尤其同时控制石墨与所述惰性锂粉的质量比,使得到的惰性锂粉复合浆料中各种组分之间更好地复配并发挥协同增效作用。
30.根据本发明的一种实施方式,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和乙醚中的至少一种;所述粘结剂选自纤维型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;优选地,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯和/或聚丙烯酸脂。
31.需要说明的是,本发明的惰性锂粉复合浆料中,溶剂和粘结剂并不限于上述所述几种,还可以选择使用其它的溶剂和粘结剂。
32.根据本发明的一种实施方式,石墨为单颗粒石墨,石墨的d50《6μm且 d90《11μm;所述惰性锂粉的粒径为15~30μm。
33.需要说明的是,选用的石墨为小粒径的单颗粒石墨,该类型石墨具有较高的比表面积,颗粒均匀,不会影响负极片表面平整度,吸水率低、平整度高、高保液,以这样的石墨与其它组分复配所得惰性锂粉复合浆料具有更好的稳定性和更好的补锂功效。
34.第二方面,本发明涉及所述惰性锂粉复合浆料的制备方法,包括:将粘结剂和溶剂混合,得胶液;将石墨分散至所述胶液中,得石墨浆料;将惰性锂粉分散至所述石墨浆料中。
35.需要说明的是,本发明的惰性锂粉复合浆料的制备方法首先混合粘结剂和溶剂,使二者形成一种稳定的胶液;然后将石墨分散至所述胶液中,最后再将惰性锂粉引入,这样的混合顺序使得到的浆液的稳定性大大提高,惰性锂粉不易团聚,有更好的分散性。
36.需要说明的是,本方法制备工艺简单,成本低,补锂均一性优,通过本方法制备的复合浆料具有较好的流动性,静置保存48h后,浆料稳定性优良,无凝胶。并且该复合浆料在一定湿度、温度下具有较高的稳定性,不会发生起火。
37.作为更为优选的实施方式,在将石墨分散至所述胶液时在高的速度下进行搅拌30
~90min,如线速度12m/s~18m/s,然后加入惰性锂粉后在低的速度下搅拌30~60min,如线速度6m/s~12m/s,这样可避免高速搅拌破坏惰性锂粉的表面包覆层,得到分散更加均匀且稳定性更好的石墨/惰性锂粉复合浆料。
38.根据本发明的一种实施方式,所述将粘结剂和溶剂混合在露点-30℃下进行。
39.需要说明的是,在这样的条件下进行混合使制得的浆料的稳定性进一步提高。
40.第三方面本发明涉及一种补锂负极片,所述补锂负极片包括负极集流体、负极活性材料层和惰性锂粉复合浆料层,所述负极活性材料层位于所述负极集流体的表面和所述惰性锂粉复合浆料层之间;所述惰性锂粉复合浆料层由所述惰性锂粉复合浆料制得,或者由所述制备方法制得的所述惰性锂粉复合浆料制得。
41.需要说明的是,在本发明的补锂负极片中,在负极活性材料层表面设置了惰性锂粉复合浆料层,本发明所述的惰性锂粉复合浆料层能够均匀稳定地给负极片发挥补锂作用,所述补锂负极片性能优良。
42.需要说明的是,在本发明的补锂负极片中,负极活性材料层可以为两层即分别分布于负极集流体的两个表面,则惰性锂粉复合浆料层对应为两层即分别分布于每层负极活性材料层上。
43.第四方面本发明涉及一种所述补锂负极片的制备方法,包括如下步骤:
44.(1)将负极活性材料与导电剂、极片粘结剂和极片溶剂混合后涂覆在负极集流体上,然后进行第一冷压和第一烘烤,使负极活性物质层负载于所述负极集流体的表面,得负极片;(2)将惰性锂粉复合浆料涂覆于得自步骤 (1)的所述负极片的表面,然后进行第二烘烤和第二冷压,使所述惰性锂粉复合浆料在所述负极片的表面形成惰性锂粉复合浆料层;所述惰性锂粉复合浆料为所述惰性锂粉复合浆料或者由所述制备方法制得。
45.需要说明的是,本发明的补锂负极片的制备方法能够使所述惰性锂粉复合浆料在所述负极片的表面很好地形成惰性锂粉复合浆料层,所制备的所述补锂负极片性能优良、稳定性好。
46.根据本发明的一种实施方式,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、硬碳、硅碳、硅氧和钛酸锂中的至少一种;所述导电剂选自导电碳黑、碳纤维、乙炔黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种;所述极片粘结剂选自含氟树脂、纤维型粘结剂、橡胶型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;所述极片溶剂为水;优选地,所述极片粘结剂为聚丙烯树脂。
47.根据本发明的一种实施方式,步骤(1)中,在所述负极活性物质层中,所述负极活性材料、所述导电剂和所述极片粘结剂的质量占比分别为 90~97%、0.5~5%和2.5~5%,基于所述负极活性物质层的质量。
48.根据本发明的一种实施方式,步骤(1)中,所述负极集流体为铜箔,所述负极活性物质层的厚度为150~300μm;经过所述第一烘烤后的所述负极片的水分含量小于200ppm;步骤(2)中,所述惰性锂粉复合浆料层的厚度为10~100μm,所述第二烘烤的温度为50~80℃。
49.需要说明的是,所述惰性锂粉复合浆料层并不是越厚越好,优选 10~60μm厚的所述惰性锂粉复合浆料层使所述惰性锂粉复合浆料的补锂效果好,所得补锂负极片或者电池的性能优良。
50.第五方面本发明涉及一种锂离子电池,包括电池正极片和电池负极片,所述电池
负极片为所述补锂负极片或者由所述制备方法制得。
51.需要说明的是,在本发明的锂离子电池中,通过惰性锂粉复合浆料在负极片上形成惰性锂粉复合浆料层,使锂离子电池的首次库伦效率和容量保持率等性能得到显著提升。
52.以下通过实施例进一步详细说明本发明。
53.以下实施例中所用试剂均为商购试剂。
54.以下实施例中惰性锂粉为购自某进口厂家的粒径为28μm的外部惰性层为烷烃基有机物的惰性锂粉。以下实施例中所用石墨为购买的成品单颗粒石墨,石墨的d50《6μm且d90《11μm。
55.实施例1:
56.石墨/惰性锂粉复合浆料配方如下所示:
57.石墨、惰性锂粉、粘结剂和溶剂的重量比例为:15:3:3:79。
58.在湿度露点-30℃下,按照上述配比,先将粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf) 加入到溶剂n-甲基吡咯烷酮(nmp)中,高速分散至胶液透明,将石墨加入分散均匀后的胶液中,继续高速搅拌30~90min,12.57m/s≤高速搅拌线速度≤17.59m/s,得到稳定分散的石墨浆料,然后再将惰性锂粉加入稳定分散的石墨浆料中,搅拌速度为中低速,6.7m/s≤中低速搅拌线速度<12.57m/s,时间为30~60min,避免高速搅拌破坏惰性锂粉的表面包覆层,得到分散均匀且稳定的石墨/惰性锂粉复合浆料,然后在涂布温度70℃下涂覆在经过冷压、烘烤后,水分合格的负极片表面,涂覆厚度为20μm,烘干后进行冷压,得到补锂负极片。
59.本实施例负极片制备过程如下:将石墨、sp(导电碳黑)、cmc(羧甲基纤维素)和sbr(丁苯胶乳)分散在去离子水中,形成负极活性材料浆料。其中,石墨、sp、cmc和sbr的质量占比分别为95.3%:1.5%:1.4%:1.8%,经过搅拌、涂布(负极集流体)、冷压工序制得。
60.实施例2:
61.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
62.石墨/惰性锂粉复合浆料中组分及比例与制备方法同实施例1,不同的是石墨/惰性锂粉复合浆料涂覆厚度为40μm,烘干后进行冷压,得到补锂负极片。
63.实施例3:
64.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
65.石墨/惰性锂粉复合浆料中组分及比例与制备方法同实施例1,不同的是石墨/惰性锂粉复合浆料涂覆厚度为60μm,烘干后进行冷压,得到补锂负极片。
66.实施例4:
67.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
68.石墨/惰性锂粉复合浆料中组分及比例与制备方法同实施例1,不同的是石墨/惰性锂粉复合浆料涂覆厚度为100μm,烘干后进行冷压,得到补锂负极片。
69.实施例5
70.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
71.石墨/惰性锂粉复合浆料配方如下所示:石墨、惰性锂粉、粘结剂和溶剂的重量比例为:5:1:2:92。
72.实施例6
73.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
74.石墨/惰性锂粉复合浆料配方如下所示:石墨、惰性锂粉、粘结剂和溶剂的重量比例为:20:5:5:70。
75.对比例1
76.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
77.石墨/惰性锂粉复合浆料配方如下所示:
78.石墨、惰性锂粉、粘结剂和溶剂的重量比例为25:4:4:67。
79.对比例2
80.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
81.石墨/惰性锂粉复合浆料配方如下所示:
82.石墨、惰性锂粉、粘结剂和溶剂的重量比例为12:4:4:80。
83.对比例3
84.按照实施例1中方法制备石墨/惰性锂粉复合浆料和补锂负极片,不同的是:
85.石墨浆料配方如下所示:
86.石墨、粘结剂和溶剂的重量比例为:12:4:84。
87.在湿度露点-30℃下,按照上述配比,先将粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf) 加入溶剂n-甲基吡咯烷酮(nmp)中,高速分散至胶液透明,将石墨加入分散均匀后的胶液中,继续高速30~90min,得到稳定分散的石墨浆料。
88.测试实施例1
89.取上述实施例和对比例所制备的浆料,测试其静置不同时间下的粘度及固含量变化,以判断其稳定性,测试结果如表1所示。
90.表1
[0091][0092]
需要说明的是,实施例2、3和4与实施例1为相同浆料,只不过是浆料涂覆厚度不同,所以实施例2、3和4的浆料在不同时间下的粘度及固含量与实施例1的参数相同。
[0093]
表1中可以看出当石墨与惰性锂粉超出一定的比例后或者几种组分的配比超出本技术所限定范围后,刚制备的浆料具有较好的粘度和固含量,但静置一段时间后,对比例1、对比例2、对比例3中的粘度和固含量的变化率较大,反映出其浆料稳定性在变差,对加工具有一定的影响。
[0094]
对比例1中可以看出当石墨和溶剂的份数(或者与其它组分的比值)超出本技术所
限定范围时,粘度和固含量发生变化,虽然仍具加工性能,但与实施例1相比,其稳定性出现波动较大,可能会造成锂粉上浮,增加分散不均匀的风险。对比例2中当石墨与锂粉比例超出限定值,粘度和固含量均出现了巨变,浆料稳定性较差,对其加工性能影响较大。对比例3中去除了锂粉,石墨浆料仍均有一定的稳定性。通过以上对比说明石墨能够起到分散的作用,但当石墨与锂粉比例超出一定比例后,或者组分的份数超出本技术所限定的范围时,复合浆料的稳定性会降低,影响加工性能。
[0095]
实施例1、实施例5、实施例6中粘度和固含量虽然也出现了一定的波动,但属于正常的范围,可满足正常生产需要,实施例5、实施例6的波动大于实施例1,由于体系比例位于本技术所限定比值范围的临界值,但仍具备加工性能,实施例1中各组分的配比为优选配比(在比值范围中部),浆料均有优良的流动性和稳定性。
[0096]
测试实施例2
[0097]
取上述实施例和对比例制备的补锂负极片进行软包全电池测试,其中实施例5、实施例6、对比例1、对比例2、对比例3均涂覆与实施例3相同的锂粉浆料厚度(60μm),电池正极活性材料为磷酸铁锂,隔膜是单面陶瓷涂覆的pe膜,电解液中lipf6:ec:emc:dmc的质量比为1:1.8:1.7:2.26,电芯水分测试合格后,注液,化成,分容工序后的电池进行测试,测试结果如表 2所示。ec表示碳酸乙烯酯,emc表示碳酸甲乙酯,dmc表示碳酸二甲酯。
[0098]
表2
[0099][0100][0101]
表2中,实施例1~3中可以看出随着涂覆厚度的增加,意味着补锂量在增加,对电芯的容量、首次库伦效率以及循环性能均有提升。但当厚度超过一定值即补锂量超过一定量时,对其容量、首效有一定的提升,但循环性能较差。通过观察实施例4循环100周后满电拆解负极片的照片(如图1所示),发现负极片表面出现了锂枝晶,意味着并不是补锂量越多越好,需要控制在合理范围内。
[0102]
实施例3、实施例5、实施例6中涂覆厚度一样时,对电芯的容量、首次库伦效率以及循环性能均有提升,但实施例5、实施例6对循环的提升低于实施例3,由此可以说明实施例3中各种组分的配比由于实施例5和6。
[0103]
对比例1中石墨和溶剂的用量超出本技术所限定范围,对比例2中石墨与锂粉的比
例超出本技术所限定范围,虽然容量及首次库伦效率有提升,但无益于循环,因此不只是浆料稳定性差,且对电芯电性能提升也有限。
[0104]
对比例3中没有添加锂粉,只是在负极极片上面涂覆石墨层,由于浆料是油系,基础负极片为水系,会对电芯的容量、首效以及循环降低,造成电性能恶化。
[0105]
在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本技术工作状态下的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
[0106]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0107]
以上结合了优选的实施方式对本技术进行了说明,不过这些实施方式仅是范例性的,仅起到说明性的作用。在此基础上,可以对本技术进行多种替换和改进,这些均落入本技术的保护范围内。

技术特征:


1.一种惰性锂粉复合浆料,其特征在于,包括如下质量份数的组分:石墨5~20份、惰性锂粉1~5份、粘结剂2~5份和溶剂70~92份,其中,石墨与所述惰性锂粉的质量比为(4~10):1。2.根据权利要求1所述的惰性锂粉复合浆料,其特征在于,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和乙醚中的至少一种;所述粘结剂选自纤维型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;优选地,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯和/或聚丙烯酸脂。3.根据权利要求1所述的惰性锂粉复合浆料,其特征在于,石墨为单颗粒石墨,石墨的d50<6μm且d90<11μm;所述惰性锂粉的粒径为15~30μm。4.权利要求1~3中任意一项所述惰性锂粉复合浆料的制备方法,其特征在于,包括:将粘结剂和溶剂混合,得胶液;将石墨分散至所述胶液中,得石墨浆料;将惰性锂粉分散至所述石墨浆料中。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述将粘结剂和溶剂混合在露点-30℃下进行。6.一种补锂负极片,其特征在于,所述补锂负极片包括负极集流体、负极活性材料层和惰性锂粉复合浆料层,所述负极活性材料层位于所述负极集流体的表面和所述惰性锂粉复合浆料层之间;所述惰性锂粉复合浆料层由权利要求1~3中任意一项所述惰性锂粉复合浆料制得,或者由权利要求4或5所述制备方法制得的所述惰性锂粉复合浆料制得。7.一种权利要求6所述补锂负极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将负极活性材料与导电剂、极片粘结剂和极片溶剂混合后涂覆在负极集流体上,然后进行第一冷压和第一烘烤,使负极活性物质层负载于所述负极集流体的表面,得负极片;(2)将惰性锂粉复合浆料涂覆于得自步骤(1)的所述负极片的表面,然后进行第二烘烤和第二冷压,使所述惰性锂粉复合浆料在所述负极片的表面形成惰性锂粉复合浆料层;所述惰性锂粉复合浆料为权利要求1-3任意一项所述惰性锂粉复合浆料或者由权利要求4或5的所述制备方法制得。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、硬碳、硅碳、硅氧和钛酸锂中的至少一种;所述导电剂选自导电碳黑、碳纤维、乙炔黑、石墨烯和碳纳米管中的至少一种;所述极片粘结剂选自含氟树脂、纤维型粘结剂、橡胶型粘结剂和聚酰亚胺型粘结剂中的至少一种;所述极片溶剂为水;优选地,所述极片粘结剂为聚丙烯树脂。9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,在所述负极活性物质层中,所述负极活性材料、所述导电剂和所述极片粘结剂的质量占比分别为90~97%、0.5~5%和2.5~5%,基于所述负极活性物质层的质量。10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述负极集流体为铜箔,所述负极活性物质层的厚度为150~300μm;经过所述第一烘烤后的所述负极片的水分含量小于200ppm;步骤(2)中,所述惰性锂粉复合浆料层的厚度为10~100μm,所述第二烘烤的温度为50~80℃。
11.一种锂离子电池,其特征在于,包括电池正极片和电池负极片,所述电池负极片为权利要求6所述补锂负极片或者由权利要求7-10中任意一项所述制备方法制得。

技术总结


本发明涉及一种惰性锂粉复合浆料及制备方法、补锂负极片及制备方法、锂离子电池,惰性锂粉复合浆料包括如下质量份数的组分:石墨5~20份、惰性锂粉1~5份、粘结剂2~5份和溶剂70~92份,其中,石墨与所述惰性锂粉的质量比为(4~10):1。惰性锂粉复合浆料的制备方法包括:将粘结剂和溶剂混合,得胶液;将石墨分散至所述胶液中,得石墨浆料;将惰性锂粉分散至所述石墨浆料中。补锂负极片包括负极集流体、负极活性材料层和惰性锂粉复合浆料层,所述负极活性材料层位于所述负极集流体的表面和所述惰性锂粉复合浆料层之间。本发明惰性锂粉复合浆料稳定性好且锂粉分散均匀,能够很好地给负极片补锂,进而提升电芯容量、首次库伦效率以及循环性能等。及循环性能等。及循环性能等。


技术研发人员:

张热喝 占莎 霍涛涛 蒋治亿

受保护的技术使用者:

江苏天合储能有限公司

技术研发日:

2022.10.21

技术公布日:

2022/12/23

本文发布于:2024-09-23 16:23:35,感谢您对本站的认可!

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