一种补锂极片、电芯和锂电池制造技术

技术编号:41446472 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-28 20:37
本技术公开了一种补锂极片、电芯和锂电池,属于锂电池的技术领域,其中的补锂极片包括集流体、锂涂层和活性涂层,所述锂涂层涂布于所述集流体的表面,所述锂涂层非连续地设置有多个,所述活性涂层涂布于所述集流体的表面和所述锂涂层的表面;多个所述锂涂层在所述集流体的表面形成若干锂料区,相邻的所述锂料区之间设置有分切间隙。本技术公开的一种电芯,包括上述的补锂极片。本技术公开的一种锂电池,包括上述的电芯。本技术解决了现有的锂电池补锂方法容易造成补锂过度、影响电芯的能量密度、使电芯安全性降低的问题,在降低了补锂负面影响的同时,提高了锂电池的首周库伦效率和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂电池的,具体地,主要涉及一种补锂极片、电芯和锂电池


技术介绍

1、锂电池的电芯是由正负极片和隔膜经过卷绕或叠片工艺制成的,锂电池在进行首次充放电时,负极活性物质的表面会形成sei膜,sei膜会消耗电解液中的锂离子,使得锂电池发生容量损失,因此,为了降低锂离子损失带来的电池容量损耗,锂电池在生产时还会进行补锂工序。

2、现有的补锂方法一般是,为锂电池的电极添加锂箔、纳米复合材料、混合锂化合物等,此外,也可以采用电解锂盐水溶液的方式为电池进行补锂。补锂能够提高锂电池的首周库伦效率和循环寿命。

3、例如,授权公告号为cn115642316a的中国专利文件公开了一种电化学补锂装置,包括装有电解液的电解槽,置于电解液中隔开放置的锂源以及待补锂的负极片,负极片、锂源分别与电源的正、负极电连接;其中,电化学补锂装置还包括气体吹扫组件,气体吹扫组件用于在接通电源对负极片进行补锂的过程中,向电解液内通入吹扫气体,以对负极片的表面进行吹扫。这种电化学补锂装置所采用的方法即为通过电解锂盐水溶液的方式,为电池进行补锂。

4、但是,现有的包括上述方法在内的补锂方法,存在如下的不足:

5、其一,锂箔补锂是向极片中预埋锂,该方法难以控制补锂的精度,从而容易导致补锂过度、在负极表面形成锂镀层或枝晶,带来安全性问题;

6、其二,涉及混合锂化合物、纳米复合材料及电解锂盐溶液的补锂方法,当参与化学反应的锂化合物将锂元素反应完后,剩余的硅、硫、锰等元素会残留在电芯内部,甚至产生有害气体,这将降低电芯的能量密度、提高电芯的内阻。

7、有鉴于此,需要对现有的补锂方法进行改进。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本技术提供一种补锂极片、电芯和锂电池,以解决现有的锂电池补锂方法容易造成补锂过度、影响电芯的能量密度、使电芯安全性降低的问题,从而在降低补锂负面影响的同时,提高锂电池的首周库伦效率和循环寿命。

2、本技术公开的一种补锂极片,包括集流体、锂涂层和活性涂层,所述锂涂层涂布于所述集流体的表面,所述锂涂层非连续地设置有多个,所述活性涂层涂布于所述集流体的表面和所述锂涂层的表面;多个所述锂涂层在所述集流体的表面形成若干锂料区,相邻的所述锂料区之间设置有分切间隙。

3、优选地,所述集流体为长条状,若干所述锂料区沿所述集流体的宽度方向排布,每个所述锂料区均沿所述集流体的长度方向延伸。

4、优选地,每个所述锂料区内均包括多个所述的锂涂层,同一所述锂料区内的多个所述锂涂层沿所述集流体的长度方向均匀间隔排布。

5、优选地,位于所述集流体宽度方向最外侧的所述锂料区内的所述锂涂层,与所述集流体的边缘之间设置有间隙。

6、优选地,所述锂涂层为圆形或任意多边形结构。

7、优选地,所述锂涂层为点状结构。

8、优选地,所述锂涂层为直线状结构。

9、本技术公开的一种电芯,包括上述任一所述的补锂极片。

10、优选地,所述集流体的表面设置有用于焊接极耳的焊接位,所述焊接位内不包括所述锂涂层和所述活性涂层。

11、本技术公开的一种锂电池,包括上述任一所述的电芯。

12、本技术的有益效果在于:

13、其一,通过在集流体表面间隔式的涂布锂涂层,可以精确地控制用于补锂的锂涂层的密度,在锂电池进行首次充放电时,其所形成的sei膜更加均匀,且在循环过程中有利于避免在活性物质表面形成锂镀层或枝晶,提高了电池的安全性能;

14、其二,相较于混合锂化合物、纳米复合材料及电解锂盐溶液,用于补锂的锂涂层在补锂后不会残留其他元素,即便锂涂层消耗完毕,也不会产生气体,从而对极片的不良影响更小,在实现补锂的目的的同时,提高了电芯的能量密度、降低了电芯的内阻。

15、因此,本技术解决了现有的锂电池补锂方法容易造成补锂过度、影响电芯的能量密度、使电芯安全性降低的问题,在降低了补锂负面影响的同时,提高了锂电池的首周库伦效率和循环寿命。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种补锂极片,其特征在于,包括集流体(1)、锂涂层(2)和活性涂层(3),所述锂涂层(2)涂布于所述集流体(1)的表面,所述锂涂层(2)非连续地设置有多个,所述活性涂层(3)涂布于所述集流体(1)的表面和所述锂涂层(2)的表面;

2.根据权利要求1所述的补锂极片,其特征在于,所述集流体(1)为长条状,若干所述锂料区(201)沿所述集流体(1)的宽度方向排布,每个所述锂料区(201)均沿所述集流体(1)的长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的补锂极片,其特征在于,每个所述锂料区(201)内均包括多个所述的锂涂层(2),同一所述锂料区(201)内的多个所述锂涂层(2)沿所述集流体(1)的长度方向均匀间隔排布。

4.根据权利要求1或2所述的补锂极片,其特征在于,位于所述集流体(1)宽度方向最外侧的所述锂料区(201)内的所述锂涂层(2),与所述集流体(1)的边缘之间设置有间隙。

5.根据权利要求1-3任一所述的补锂极片,其特征在于,所述锂涂层(2)为圆形或任意多边形结构。

6.根据权利要求1-3任一所述的补锂极片,其特征在于,所述锂涂层(2)为点状结构。

7.根据权利要求1-3任一所述的补锂极片,其特征在于,所述锂涂层(2)为直线状结构。

8.一种电芯,其特征在于,包括权利要求1-7任一所述的补锂极片。

9.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,所述集流体(1)的表面设置有用于焊接极耳的焊接位(4),所述焊接位(4)内不包括所述锂涂层(2)和所述活性涂层(3)。

10.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求8或9所述的电芯。

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【技术特征摘要】

1.一种补锂极片,其特征在于,包括集流体(1)、锂涂层(2)和活性涂层(3),所述锂涂层(2)涂布于所述集流体(1)的表面,所述锂涂层(2)非连续地设置有多个,所述活性涂层(3)涂布于所述集流体(1)的表面和所述锂涂层(2)的表面;

2.根据权利要求1所述的补锂极片,其特征在于,所述集流体(1)为长条状,若干所述锂料区(201)沿所述集流体(1)的宽度方向排布,每个所述锂料区(201)均沿所述集流体(1)的长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的补锂极片,其特征在于,每个所述锂料区(201)内均包括多个所述的锂涂层(2),同一所述锂料区(201)内的多个所述锂涂层(2)沿所述集流体(1)的长度方向均匀间隔排布。

4.根据权利要求1或2所述的补锂极片,其特征在于,位于所述集流体(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊周财张宇屈永辉文飞李聪纪荣进王诗龙陈杰郑明清项海标
申请(专利权)人:浙江锂威能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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