极片和锂二次电池制造技术

本实用新型专利技术属于锂二次电池极片结构技术领域，具体涉及一种极片和锂二次电池。本实用新型专利技术的极片包括集流体、活性层和锂层，集流体包括两个相互背离的表面，活性层和锂层交替层叠设置在集流体至少一表面上，且活性层的层数大于锂层的层数；其中，至少一组相邻活性层和锂层之间设置有导电层。该极片可以提供充足的锂离子，活性层可以避免锂层与隔膜直接接触进而造成内短路的问题，导电层还有助于提升极片的导电性能，使所得电池具有较高的首次库伦效率和快充性能，且安全性能较好。且安全性能较好。且安全性能较好。

【技术实现步骤摘要】
极片和锂二次电池


[0001]本技术属于锂二次电池极片结构
，更具体地说，涉及一种极片以及一种锂二次电池。

技术介绍

[0002]为提高锂二次电池的能量密度，具有高容量的硅基材料(最高容量可达4200mAh/g)被优选为下一代负极材料。而硅基材料存在较大体积膨胀、较低首次库伦效率等缺点，在实际使用中存在各种问题，因此需要对硅基材料的制备方法、材料改性等方面进行优化。目前市场上可以应用的硅基材料产品主要以高容量硅碳、硅氧材料为主。其中，硅碳材料是纳米级硅颗粒与石墨物理混合而成，并没有根本上解决其膨胀问题，应用在软包电芯中，仍然具有存在安全隐患；硅氧材料具有较小的体积膨胀，但是其首次库伦效率低，又限制了其应用。
[0003]补锂技术可以解决硅氧材料首次库伦效率低的问题。即在首次充放电过程中，提供充足的锂离子来抵消形成SEI膜的消耗。目前主要补锂方式有正极补锂和负极补锂；其中，正极补锂主要以牺牲不可逆锂盐来提供多余的锂离子；负极补锂主要以钝化锂粉、锂带与活性材料接触式反应来获得锂离子。然而，这些补锂方式中，锂带或锂箔作为补锂材料时，锂带与活性材料接触时发生反应容易造成局部温度过高，安全性较差的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种极片和锂二次电池，以解决现有锂二次电池在补锂时存在的因反应发热造成的安全性较差等技术问题。
[0005]为实现上述目的，一方面，本技术提供了一种极片，其包括集流体、活性层和锂层，集流体包括两个相互背离的表面，活性层和锂层交替层叠设置在集流体至少一表面上，且活性层的层数大于锂层的层数；其中，至少一组相邻活性层和锂层之间设置有导电层。
[0006]本技术提供的极片，首先，通过设置锂层，可以提供充足的锂离子来抵消充放电过程中形成SEI膜的消耗，有助于提高电池的首次库伦效率；其次，通过将锂层设置在活性层之间，不仅可以缩短锂离子的迁移里程，还使锂层与活性层发生反应时起到隔绝作用，避免锂层与隔膜因直接接触、产生锂枝晶刺破隔膜造成的内短路问题，具有良好的安全性；最后，通过将导电层设置在活性层与锂层之间，可以提升极片的导电性能，使电池的快充性能得到提高。
[0007]作为一种优选技术方案，活性层的层数小于等于五。
[0008]作为进一步优选技术方案，活性层包括第一活性层和第二活性层，第一活性层设置在集流体的表面，第二活性层设置在锂层远离集流体一侧的表面。
[0009]作为进一步优选技术方案，活性层包括第一活性层和第二活性层，第一活性层设置在集流体的表面，第二活性层设置在锂层远离集流体一侧的表面，且第一活性层的面密
度等于第二活性层的面密度。
[0010]作为一种优选技术方案，导电层的厚度为1μm
‑
10μm。
[0011]作为一种优选技术方案，锂层选自锂带、锂片、锂箔中的至少一种。
[0012]作为一种优选技术方案，锂层的厚度为1μm
‑
5μm。
[0013]另一方面，本技术还提供了一种锂二次电池，包括正极片和负极片，以及设置在正极片和负极片之间的隔膜，其特征在于，正极片和负极片中的至少一个为本技术提供的极片。
[0014]本技术提供的锂二次电池中，正极片和/或负极片为本技术提供的极片，由于该极片具有良好的电化学性能和安全性能，因此包含该极片的锂二次电池具有较高的首次库伦效率和快充性能，且安全性能较好。
[0015]作为一种优选技术方案，正极片包括正极集流体、正极活性层和正极锂层，正极集流体包括两个相互背离的表面，正极活性层和正极锂层交替层叠设置在正极集流体的一表面上，且正极活性层的层数大于正极锂层的层数，至少一组相邻正极活性层和正极锂层之间设置有正极导电层，正极集流体的另一表面上设置有正极活性层；负极片包括负极集流体、负极活性层和负极锂层，负极集流体包括两个相互背离的表面，负极活性层和负极锂层交替层叠设置在负极集流体的一表面上，且负极活性层的层数大于负极锂层的层数，至少一组相邻负极活性层和负极锂层之间设置有负极导电层，负极集流体的另一表面上设置有负极活性层。
[0016]作为一种优选技术方案，正极片包括正极集流体、正极活性层和正极锂层，正极集流体包括两个相互背离的表面，正极活性层和正极锂层交替层叠设置在正极集流体的两表面上，且正极活性层的层数大于正极锂层的层数，至少一组相邻正极活性层和正极锂层之间设置有正极导电层；负极片包括负极集流体和负极活性层，负极集流体包括两个相互背离的表面，负极活性层设置在负极集流体的两表面上。
[0017]作为一种优选技术方案，正极片包括正极集流体和正极活性层，正极集流体包括两个相互背离的表面，正极活性层设置在正极集流体的两表面上；负极片包括负极集流体、负极活性层和负极锂层，负极集流体包括两个相互背离的表面，负极活性层和负极锂层交替层叠设置在负极集流体的两表面上，且负极活性层的层数大于负极锂层的层数，至少一组相邻负极活性层和负极锂层之间设置有负极导电层。
[0018]作为一种优选技术方案，正极片包括正极集流体、正极活性层和正极锂层，正极集流体包括两个相互背离的表面，正极活性层和正极锂层交替层叠设置在正极集流体的两表面上，且正极活性层的层数大于正极锂层的层数，至少一组相邻正极活性层和正极锂层之间设置有正极导电层；负极片包括负极集流体、负极活性层和负极锂层，负极集流体包括两个相互背离的表面，负极活性层和负极锂层交替层叠设置在负极集流体的两表面上，且负极活性层的层数大于负极锂层的层数，至少一组相邻负极活性层和负极锂层之间设置有负极导电层。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请一实施例提供的极片的纵截面结构示意图；
[0021]图2为本申请另一实施例提供的极片的纵截面结构示意图；
[0022]图3为本申请再一实施例提供的极片的纵截面结构示意图；
[0023]图4为本申请又一实施例提供的极片的纵截面结构示意图；
[0024]其中，图1
‑
4中各附图标记：
[0025]10
‑
集流体；21
‑
第一活性层；22
‑
第二活性层；23
‑
第三活性层；24
‑
第四活性层；25
‑
第五活性层；30
‑
锂层；32
‑
第一锂层；34
‑
第二锂层；36
‑
第三锂层；40
‑
导电层；42
‑
第一导电层；44
‑
第二导电层；46
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片，其特征在于，包括集流体、活性层和锂层，所述集流体包括两个相互背离的表面，所述活性层和锂层交替层叠设置在所述集流体至少一表面上，且所述活性层的层数大于所述锂层的层数；其中，至少一组相邻所述活性层和所述锂层之间设置有导电层。2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性层的层数小于等于五。3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性层包括第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置在所述集流体的表面，所述第二活性层设置在所述锂层远离所述集流体一侧的表面。4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述第一活性层的面密度等于所述第二活性层的面密度。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的极片，其特征在于，所述导电层的厚度为1μm
‑
10μm；和/或所述锂层的厚度为1μm
‑
5μm；和/或所述锂层选自锂带、锂片、锂箔中的至少一种。6.一种锂二次电池，包括正极片和负极片，以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，其特征在于，所述正极片和所述负极片中的至少一个为权利要求1
‑
9任一项所述的极片。7.根据权利要求6所述的锂二次电池，其特征在于，所述正极片包括正极集流体、正极活性层和正极锂层，所述正极集流体包括两个相互背离的表面，所述正极活性层和所述正极锂层交替层叠设置在所述正极集流体的一表面上，且所述正极活性层的层数大于所述正极锂层的层数，至少一组相邻所述正极活性层和所述正极锂层之间设置有正极导电层，所述正极集流体的另一表面上设置有所述正极活性层；所述负极片包括负极集流体、负极活性层和负极锂层，所述负极集流体包括两个相互背离的表面，所述负极活性层和所述负极锂层交替层叠设置在所述负极集流体的一表面上，且所述负极活性层的层数大于所述负极锂层的层数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：