锂离子电池的富锂极片及其制备方法
[0029] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤(3) 中,所述保护气体可为惰性气体,优选可为氩气或氦气。
[0030] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤 (3)中,所述干燥除水后的陶瓷颗粒的质量可为所述熔融锂的质量的5%~80%,优选为 10 %~30 %。若加入到熔融锂中的干燥除水后的陶瓷颗粒的比例太小,则其对熔融锂的改 性效果不明显;若加入到熔融锂中的干燥除水后的陶瓷颗粒的比例太大,则会影响改性的 熔融锂的流动性,进而影响其在待富锂的极片表面的涂覆效果。
[0031] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤(4) 中,所述保护气体可为惰性气体,优选可为氩气或氦气。
[0032] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤(4) 中,所述改性的烙融锂的涂覆厚度可为1μm~50μm,优选可为3μm~30μm。
[0033] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤(4) 中,将所述改性的熔融锂涂覆到待富锂的极片表面的方式可为挤压涂布或凹版印刷。这两 种涂布工艺为大工业生产中比较成熟的涂布技术,在生产效率、涂布重量控制、尺寸精度控 制方面都有着巨大的优势。
[0034] 在根据本发明第一方面所述的锂离子电池的富锂极片的制备方法中,在步骤(4) 中,所述待富锂的极片可为压实后的锂离子电池的负极极片或压实后的锂离子电池的正极 极片。具体地,所述待富锂的极片可为冷压后的锂离子电池的负极极片、热压后的锂离子电 池的负极极片、冷压后的锂离子电池的正极极片或热压后的锂离子电池的正极极片。当所 述待富锂的极片为锂离子电池的负极极片时,负极活性材料可为硅基材料,所述硅基材料 可为Si、Si合金、Si/C、SiOx、SiOx/C中的一种,其中0. 5彡X彡1. 5。当所述待富锂的极片 为锂离子电池的正极极片时,正极活性材料可为钴酸锂。
[0035] 其次说明根据本发明第二方面的锂离子电池的富锂极片。
[0036] 根据本发明第二方面的锂离子电池的富锂极片通过本发明第一方面的锂离子电 池的富锂极片的制备方法制备。
[0037] 接下来说明根据本发明的锂离子电池的富锂极片及其制备方法的实施例以及对 比例。
[0038] 实施例1
[0039]A制备锂离子电池的待富锂的负极极片
[0040] 将负极活性材料Si0/C(其中,SiO的质量百分含量为10% )、导电剂导电碳黑、粘 结剂SBR/CMC按质量比94:2:4溶于溶剂去离子水中,搅拌均匀制成负极浆料,然后将负极 浆料均匀涂布到负极集流体Cu箔的正反两个表面上并烘干,之后经过冷压,得到锂离子电 池的待富锂的负极极片。
[0041]B制备锂离子电池的富锂的负极极片
[0042] (1)在氩气保护环境下,将纯度为99. 9%的锂锭在250°C下加热熔融成熔融锂; (2)在160°C、真空度彡-97KPa的真空环境下,将粒径D50为0. 5 μ m的MgO陶瓷颗粒加热 干燥除水24h,得到干燥除水后的MgO陶瓷颗粒,并确保干燥除水后的MgO陶瓷颗粒的水含 量小于等于5ppm ; (3)在氩气保护环境下,将干燥除水后的MgO陶瓷颗粒加入到熔融锂中, 通过搅拌浆使其混合均匀,得到改性的熔融锂,其中,干燥除水后的MgO陶瓷颗粒和熔融锂 的质量比为2:8 ; (4)在氩气保护环境下,将改性的熔融锂通过管道输送系统输送到挤压涂 布机上,然后将改性的熔融锂均匀地涂覆到所得的锂离子电池的待富锂的负极极片的两个 表面上以形成富锂层,其中,单面的涂覆厚度为10μm,之后经冷却到室温、切片、焊接负极 极耳,得到锂离子电池的富锂的负极极片。
[0043] C制备锂离子电池的正极极片
[0044] 将正极活性材料钴酸锂、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比 97:1:2溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,搅拌均匀制成正极浆料,然后将正极浆料均匀 涂布在正极集流体A1箔的正反两个表面上并烘干,之后经过冷压、切片、焊接正极极耳,得 到锂离子电池的正极极片。
[0045] D制备锂离子电池
[0046] 将制备的正极极片、富锂的负极极片、隔离膜(多孔PE膜)卷绕制成裸电芯,然 后封装、注入电解液(以lmol/L的LiPF6为锂盐,EC和DEC为非水有机溶剂,EC和DEC质 量比为3:7),并辅助通以小电流来促进富锂层中的锂金属的溶解,待锂金属溶解后,再在 1.OMPa下对电芯重新进行整形,促使富锂层中的MgO陶瓷颗粒成为一层较为致密的陶瓷保 护层,之后进行化成,完成锂离子电池的制备。
[0047] 实施例2
[0048]A制备锂离子电池的待富锂的负极极片
[0049] 除了SiO在负极活性材料SiO/C中的质量百分含量为30%外,其余同实施例1。
[0050] B制备锂离子电池的富锂的负极极片
[0051] (1)在氩气保护环境下,将纯度为99. 9%的锂锭在250°C下加热熔融成熔融锂; (2)在160°C、真空度彡_97KPa的真空环境下,将粒径D50为0. 5μm的Ti02陶瓷颗粒加热 干燥除水24h,得到干燥除水后的Ti02陶瓷颗粒,并确保干燥除水后的Ti02陶瓷颗粒的水含 量小于等于5ppm; (3)在氩气保护环境下,将干燥除水后的Ti02陶瓷颗粒加入到熔融锂中, 通过搅拌浆使其混合均匀,得到改性的熔融锂,其中,干燥除水后的Ti02陶瓷颗粒和熔融锂 的质量比为2:8 ; (4)在氩气保护环境下,将改性的熔融锂通过管道输送系统输送到挤压涂 布机上,然后将改性的熔融锂均匀地涂覆到所得的锂离子电池的待富锂的负极极片的两个 表面上,其中,单面的涂覆厚度为20μm,之后经冷却到室温、切片、焊接负极极耳,得到锂离 子电池的富锂的负极极片。
[0052] C制备锂离子电池的正极极片
[0053] 同实施例1。
[0054] D制备锂离子电池
[0055] 将制备的正极极片、富锂的负极极片、隔离膜(多孔PE膜)卷绕制成裸电芯,然 后封装、注入电解液(以lmol/L的LiPF6为锂盐,EC和DEC为非水有机溶剂,EC和DEC质 量比为3:7),并辅助通以小电流来促进富锂层中的锂金属的溶解,待锂金属溶解后,再在 l.OMPa下对电芯重新进行整形,促使富锂层中的1102陶瓷颗粒成为一层较为致密的陶瓷保 护层,之后对电芯进行化成,完成锂离子电池的制备。
[0056] 实施例3
[0057]A制备锂离子电池的待富锂的正极极片
[0058] 将正极活性材料钴酸锂、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比 97:1:2溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,搅拌均匀制成正极浆料,然后将正极浆料均匀 涂布在正极集流体A1箔的正反两个表面上并烘干,之后经过冷压,得到锂离子电池的待富 锂的正极极片。
[0059] B制备锂离子电池的富锂的正极极片
[0060] (1)在氩气保护环境下,将纯度为99. 9 %的锂锭在250°C下加热熔融成熔融锂; (2)在600°C、真空度彡_97KPa的真空环境下,将粒径D50为3μm的A1P04陶瓷颗粒加热 干燥除水2h,得到干燥除水后的A1P04陶瓷颗粒,并确保干燥除水后的A1P04陶瓷颗粒的水 含量小于等于5ppm;(3)在氩气保护环境下,将干燥除水后的A1P04陶瓷颗粒加入到熔融锂 中,通过搅拌浆使其混合均匀,得到改性的熔融锂,其中,干燥除水后的A1P04陶瓷颗粒和熔 融锂的质量比为2:8;(4)在氩气保护环境下,将改性的熔融锂通过
文档序号 :
【 9689611 】
技术研发人员:李白清,张盛武,陶兴华,张柏清
技术所有人:宁德新能源科技有限公司
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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