本发明专利技术提供了一种用于补锂的负极片，包括负极集流体；复合在所述负极集流体上的负极活性材料层；复合在所述负极活性材料层上的富锂层；复合在所述富锂层上的多孔基材。本发明专利技术提供的具有特定结构的用于补锂的负极片，在已经复合富锂层之后的负极极卷，进行补锂过程之前，在预锂极卷收卷前，通过覆膜装置在预锂极卷的单面附上具有良好散热性能的特定的多孔散热层基材，基材一方面利用其良好的散热特性通过热传导的方式将卷芯内部过高的热量传递出去；另外一方面，基材的多孔特性也可以将卷芯内部过高的热量传递出去；同时在基材的密实贴合作用下和自发的热效应下，有效的将表面的金属锂嵌入到负极材料中。金属锂嵌入到负极材料中。
【技术实现步骤摘要】
一种用于补锂的负极片及其制备方法、锂离子二次电池负极片的制备方法
[0001]本专利技术涉及锂离子电池负极制备
，具体涉及一种用于补锂的负极片及其制备方法、锂离子二次电池负极片的制备方法。
技术介绍
[0002]随着消费电子类的产品如笔记本电脑，手机，掌上游戏机，平板电脑等的普及，大家对其电池的要求也越来越严格；比如要求电池既要又小又轻而且还必须要拥有高容量，长循环和稳定的性能。在二次电池中，锂离子二次电池相对于其它种类的电池来说，其较高能量密度优势使其在市场上一直占据主流地位。然而人们对于电子设备中电池容量以及长循环寿命更高的要求，已有锂离子电池的性能逐渐地无法满足应用需求。其中决定锂离子电池性能的关键因素之一就是负极材料，现有的商品化锂离子电池大多采用石墨类负极材料。此类材料具有循环寿命长以及低成本的优势。但是，石墨类负极材料理论容量较低，只有372mAh/g，如此低的能量密度已经无法满足日益发展的便携电子设备，储能设器件及电动汽车对于能量密度的要求。硅作为一种具有很高理论容量的负极材料备受关注，据报道硅具有超高的理论比容量(4200mAh/g)和较低的脱锂电位(<0.5V)，且硅的电压平台略高于石墨，在充电时难引起表面析锂，安全性能更好。由于其兼具储量丰富，成本较低以及放电平台较低等特点而成为了高比能量锂离子电池负极材料的理想选择之一。
[0003]目前硅负极电池是锂电池提高能量密度的重要方向，而硅负极电池首次库伦效率较低，需要预补锂来改善首效问题。硅负极补锂过程中会发生快速嵌锂反应而产生大量热量，从而带来生产过程中的安全问题。
[0004]在实际生产过程中，采用干燥风或其它物理降温方法可以降低硅负极补锂生产过程中的极片温度，但并不能完全解决问题，存在一定的安全风险；而已有的散热层方案中，一是在负极活性材料层及补锂层之间设置包含导电剂和粘结剂的缓冲层，可以减缓锂离子向负极活性材料扩散的速率从而降低产热速率。但导电剂如导电炭黑会吸附锂离子，造成补锂过程中锂离子的利用率降低。二是在负极活性材料层表面涂覆固态环状硫酸酯、固态环状碳酸酯、固态磺酸内酯、二环己基碳二亚胺等物质的缓冲层，利用其在预锂时增加预锂嵌入的阻力和注液后快速溶于电解液的优点，但该方案中极片表面的涂覆物质在注液溶解后，表面的金属锂嵌入到负极的难度增加，容易产生附着的“死锂”。
[0005]因此，如何找到一种更为适宜的方式，解决硅负极补锂过程中产生大量热量的问题，又不影响锂离子的利用率和硅负极的性能，是目前硅基负极材料研究的重点和难点，也是本领域诸多研发型厂商亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种用于补锂的负极片及其制备方法、锂离子二次电池负极片的制备方法，本专利技术提供的用于补锂的负极片，可以有效解决负
极片在补锂过程中大量产热导致极片温度过高的问题，而且还能有效解决预锂极片表面金属锂残留的问题，同时工艺简单，易于控制，更加适于工业化大生产的推广和应用。
[0007]本专利技术提供了一种用于补锂的负极片，包括负极集流体；
[0008]复合在所述负极集流体上的负极活性材料层；
[0009]复合在所述负极活性材料层上的富锂层；
[0010]复合在所述富锂层上的多孔基材。
[0011]优选的，所述负极活性材料层的负极活性物质包括含有硅、锡、氧化硅、氧化锡、硅与碳的复合材料、锡与碳的复合材料、硅的卤化物和锡的卤化物中的一种或多种；
[0012]所述负极活性材料层的厚度为1～300μm；
[0013]所述富锂层的材质包括锂粉和/或锂箔；
[0014]所述富锂层的厚度为1～10μm。
[0015]优选的，所述多孔基材包括金属多孔基材；
[0016]所述多孔基材为具有散热功能的多孔基材；
[0017]所述多孔基材的孔径为1～100μm；
[0018]所述多孔基材表面的洁净度小于等于30mg/m2。
[0019]优选的，所述多孔基材具体为金属带材；
[0020]所述金属带材包括不锈钢带材和/或铜带材；
[0021]所述多孔基材的厚度为1～50μm；
[0022]所述负极活性物质包括石墨和/或无定形碳。
[0023]优选的，所述负极片包括硅负极片；
[0024]所述负极片为锂离子电池用负极片；
[0025]所述多孔基材复合在所述富锂层的至少一面上。
[0026]本专利技术提供了一种用于补锂的负极片的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将复合有富锂层的预锂极卷和多孔基材经过复合后，得到用于补锂的负极片。
[0028]优选的，所述复合的方式包括辊压；
[0029]所述辊压的压力为1～50吨；
[0030]所述辊压的转速为1～300m/min。
[0031]本专利技术还提供了一种锂离子电池负极片的制备方法，包括以下步骤：
[0032]在真空条件下，将上述技术方案任意一项所述的用于补锂的负极片或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的用于补锂的负极片在室温条件下静置补锂后，移除用于补锂的负极片上的多孔基材，得到锂离子电池负极片。
[0033]优选的，所述真空的压力为1Pa～0.1MPa；
[0034]所述室温的温度为15～40℃；
[0035]所述静置的时间为1～24h。
[0036]优选的，所述静置为无需辅助降温设备的条件下，自然静置；
[0037]所述移除的方式包括通过拆卷转移移除；
[0038]所述制备方法还可以为以下步骤：
[0039]上述技术方案任意一项所述的用于补锂的负极片或上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的用于补锂的负极片还可以经过卷绕后，得到极卷，再在真空条件下，在
室温条件下静置补锂后，得到锂离子电池负极片极卷，然后移除用于补锂的负极片上的多孔基材，得到锂离子电池负极片。
[0040]本专利技术提供了一种用于补锂的负极片，包括负极集流体；复合在所述负极集流体上的负极活性材料层；复合在所述负极活性材料层上的富锂层；复合在所述富锂层上的多孔基材。与现有技术相比，本专利技术针对现有的锂离子电池硅负极在实际生产的补锂过程中，存在的产生大量热量，所以带来的安全问题，而传统的物理降温方法，并不能完全解决问题，存在一定的安全风险，而且其他方式又存在造成补锂过程中锂离子的利用率低以及增加金属锂嵌入到负极的难度，容易产生附着的“死锂”等缺陷。
[0041]本专利技术提供了一种具有特定结构的用于补锂的负极片，即预锂负极片，包括负极集流体、负极活性材料层及多孔散热层。本专利技术基于研究认为，从极片的结构入手增加散热路径是一种相对容易实现且降低安全风险的方法。本专利技术在已经采用锂粉或锂箔复合富锂层之后的负极极卷(预锂极卷)，进行补锂过程之前，在预锂极卷收卷前，通过覆膜装置在预锂极卷的单面附上具有良好散热性能的特定的多孔散热层基材，一方面利本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于补锂的负极片，其特征在于，包括负极集流体；复合在所述负极集流体上的负极活性材料层；复合在所述负极活性材料层上的富锂层；复合在所述富锂层上的多孔基材。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极活性材料层的负极活性物质包括含有硅、锡、氧化硅、氧化锡、硅与碳的复合材料、锡与碳的复合材料、硅的卤化物和锡的卤化物中的一种或多种；所述负极活性材料层的厚度为1～300μm；所述富锂层的材质包括锂粉和/或锂箔；所述富锂层的厚度为1～10μm。3.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述多孔基材包括金属多孔基材；所述多孔基材为具有散热功能的多孔基材；所述多孔基材的孔径为1～100μm；所述多孔基材表面的洁净度小于等于30mg/m2。4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述多孔基材具体为金属带材；所述金属带材包括不锈钢带材和/或铜带材；所述多孔基材的厚度为1～50μm；所述负极活性物质包括石墨和/或无定形碳。5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极片包括硅负极片；所述负极片为锂离子电池用负极片；所述多孔基材复合在所述富锂层的至少一面上。6.一种用于补锂的负极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将复合有富...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文俊，丁泽鹏，
申请(专利权)人：北京卫蓝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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