【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种补锂涂碳铝箔、正极片组件及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池是目前主流的可充电电池之一，具有高能量密度、体积小、重量轻等优点，在移动电子设备、电动汽车等领域得到广泛应用。铝箔作为锂离子电池中集流体的重要组成部分，其表面的涂覆层质量对电池性能具有重要影响。因此，在铝箔表面涂覆一层碳涂料成为提高集流体导电性和延长电池使用寿命的有效方法。
2、然而，现有技术中存在着常规铝箔与浆料接触的面积有限、结合疏松，导致电子传输受阻，极片掉粉，影响电池性能等问题。为解决这些问题，涂碳铝箔应运而生。涂碳铝箔在铝箔表面添加碳涂覆层后，可以降低集流体界面阻抗，降低极化，提升循环寿命和倍率性能；提升活性物质与集流体粘附力，减少粘结剂用量，降低制片成本；防止集流体被腐蚀、氧化，延长电池使用寿命。
3、锂离子电池补锂技术，是提升电池能量密度的关键方法之一。含锂涂层涂覆技术是一种常用的补锂方法，可以在电极中涂覆具有活性锂源的补锂材料达到补锂目的。尽管这种技术可以解决锂损失的问题，但其存在着厚度较大、制备工艺复杂等问题。例如，制备涂覆层需要完成正极材料涂布后再进行一次补锂层涂覆，或需要额外的箔材刻蚀过程完成补锂剂的导入，增加了电池的生产成本；此外，涂覆层具有一定的厚度，会显著降低电池的体积能量密度，不利于提高电池能量密度，且集流体经过刻蚀过程后其机械强度明显下降，对生产工艺提出了更高的要求。
4、虽然涂碳铝箔和含锂涂层涂覆技术可以有效地提高锂离子电池的性能和延长使用寿命，但现有技术中仍
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种补锂涂碳铝箔，包括铝箔基底，以及设于铝箔基底上的混合均质层；
2、所述混合均质层包括导电材料均质和补锂材料；所述导电材料均质中包括导电材料；
3、其中，所述导电材料均质的所述导电材料之间存在孔隙空间；并且，所述补锂材料的颗粒能填充于所述导电材料均质中所述导电材料之间的孔隙空间内，构成所述混合均质层。
4、优选地，所述补锂材料的颗粒粒径d50＜所述导电材料的粒径d50。
5、优选地，所述补锂材料选自铁酸锂、氮化锂、氧化锂、过氧化锂、镍酸锂、钴酸锂和草酸锂中的任意一种或几种。
6、优选地，所述导电材料选自多壁碳纳米管、多层石墨片、碳片、碳纳米纤维、super-p、碳纳米管、石墨烯和导电炭黑中的一种或几种。
7、此外，为解决上述问题，本专利技术还提供一种正极片组件，包括：如上述所述的补锂涂碳铝箔，以及与所述补锂涂碳铝箔连接的正极材料。
8、此外，为解决上述问题，本专利技术还提供一种如上述所述补锂涂碳铝箔的制备方法，包括：
9、控制所述导电材料的颗粒的粒径d50大于所述补锂材料的颗粒的粒径d50；
10、将所述导电材料的一次颗粒和粘结剂分散在分散剂中，得到具有孔隙空间的导电材料均质的均质浆料；
11、将补锂材料加入到所述均质浆料中，分散混合使所述补锂材料的颗粒能填充于所述导电材料均质的所述孔隙空间内，得到涂覆料；
12、将所述涂覆料涂覆在铝箔基底上，即得到所述补锂涂碳铝箔；
13、优选地，所述分散剂选自n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮、去离子水和乙醇中的一种或几种；
14、优选地，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、羟甲基纤维素钠、丁苯橡胶中的一种或几种。
15、优选地，以所述导电材料、所述粘结剂和所述补锂材料的总质量为100％计，所述导电材料的含量为50wt.％-70wt.％，粘结剂的含量为10wt.％-20wt.％，补锂材料的含量为20wt.％-30wt.％。
16、此外，为解决上述问题，本专利技术还提供一种正极片组件的制备方法，包括：
17、将如上述所述的补锂涂碳铝箔，或者如上述所述的制备方法得到的补锂涂碳铝箔，依次进行烘干处理和辊压处理，得到干燥集流体；
18、将所述干燥集流体涂覆正极材料的混合浆料，经过烘干处理，即得到所述正极片组件；
19、优选地，所述辊压处理的压实密度为0.1g cm-3-2.0g cm-3。
20、优选地，所述正极材料的混合浆料中包括正极材料、导电剂和粘结剂。
21、优选地，所述正极材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元储锂材料linixcoymnzo2中的任意一种或几种。
22、本专利技术所提供的一种补锂涂碳铝箔、正极片组件及其制备方法，应用于锂离子电池
所述补锂涂碳铝箔包括铝箔基底，以及设于铝箔基底上的混合均质层；所述混合均质层包括导电材料均质和补锂材料；所述导电材料均质中包括导电材料；其中，所述导电材料均质的所述导电材料之间存在孔隙空间；并且，所述补锂材料的颗粒能填充于所述导电材料均质中所述导电材料之间的孔隙空间内，构成所述混合均质层。本专利技术对传统涂碳铝箔进行优化设计，基于涂碳层的多孔的特性，将补锂材料填充到此类空隙中，实现对补锂材料与碳涂层的优势的有机结合。本专利技术将补锂材料引入到涂碳层的孔隙中不会增加电极厚度，可显著提升锂电池的能量密度；一方面，能够解决传统涂碳铝箔仅可改善浆料与集流体的粘附力，并不具备补锂功能的问题，另一方面，解决了传统补锂涂层技术导致电极厚度增加的问题。
【技术保护点】
1.一种补锂涂碳铝箔，其特征在于，包括铝箔基底，以及设于铝箔基底上的混合均质层；
2.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述补锂材料的颗粒粒径D50＜所述导电材料的粒径D50。
3.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述补锂材料选自铁酸锂、氮化锂、氧化锂、过氧化锂、镍酸锂、钴酸锂和草酸锂中的任意一种或几种。
4.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述导电材料选自多壁碳纳米管、多层石墨片、碳片、碳纳米纤维、Super-P、碳纳米管、石墨烯和导电炭黑中的一种或几种。
5.一种正极片组件，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的补锂涂碳铝箔，以及与所述补锂涂碳铝箔连接的正极材料。
6.一种如权利要求1-4任一项所述补锂涂碳铝箔的制备方法，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述补锂涂碳铝箔的制备方法，其特征在于，以所述导电材料、所述粘结剂和所述补锂材料的总质量为100％计，所述导电材料的含量为50wt.％-70wt.％，粘结剂的含量为10wt.％-20wt.％，补锂材料的含量为20wt
8.一种正极片组件的制备方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述正极片组件的制备方法，其特征在于，所述辊压处理的压实密度为0.1g cm-3-2.0g cm-3。
10.如权利要求9所述正极片组件的制备方法，其特征在于，所述正极材料的的混合浆料中包括正极材料、导电剂和粘结剂；
...【技术特征摘要】
1.一种补锂涂碳铝箔，其特征在于，包括铝箔基底，以及设于铝箔基底上的混合均质层；
2.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述补锂材料的颗粒粒径d50＜所述导电材料的粒径d50。
3.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述补锂材料选自铁酸锂、氮化锂、氧化锂、过氧化锂、镍酸锂、钴酸锂和草酸锂中的任意一种或几种。
4.如权利要求1所述补锂涂碳铝箔，其特征在于，所述导电材料选自多壁碳纳米管、多层石墨片、碳片、碳纳米纤维、super-p、碳纳米管、石墨烯和导电炭黑中的一种或几种。
5.一种正极片组件，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的补锂涂碳铝箔，以及与所述补锂涂碳铝箔连接的正极材料。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王康，孟祥玉，巫晓纳，李纾黎，夏信德，张良立，乔灵敏，
申请(专利权)人：河南省鹏辉电源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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