电极组件以及锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供了一种电极组件以及锂离子电池。所述电极组件包括正极极片、隔离膜以及负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及负极活性物质层，所述负极极片还包括金属锂层，所述金属锂层由多个规则或不规则的条状富锂区域形成，且所述多个富锂区域沿负极极片的长度方向呈现出间隔分布的非连续形态。所述电极组件还满足：单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.2～2.1且单位面积负极容量/(单位面积正极容量+单位面积负极活性物质层表面金属锂层容量×80％)≥1.10。本发明专利技术的锂离子电池具有较高的补锂效率以及较低的直流阻抗，同时所述锂离子电池还具有长的循环寿命和存储寿命。

【技术实现步骤摘要】
电极组件以及锂离子电池
本专利技术涉及电池领域，更具体而言涉及一种电极组件以及锂离子电池。
技术介绍
在二次电池中，锂离子电池相对于其它种类的二次电池来说，其较高的能量密度优势使其在市场上占据主流地位。其中，以磷酸铁锂为正极活性物质的锂离子电池以其高安全性、低成本、长寿命的特点广泛应用于电动大巴动力系统，并在大规模储能领域拥有广泛的应用前景。近年来，基于度电成本考虑，对锂离子电池寿命的要求越来越高。由于在石墨负极表面会发生固体-电解质液界面膜(SEI膜)的溶解-修复平衡，导致可用于正负极之间穿梭的活性锂不断减少，从而不可避免地发生容量损失。以钛酸锂为负极活性物质的锂离子电池由于不生成SEI膜，可以避免负极副反应导致的容量损失，但是负极较高的电压平台导致锂离子电池的放电电压平台较低，能量密度过低，且其昂贵的单价导致单位Wh成本过高，锂离子电池的实际应用价值大打折扣。锂离子电池内部副反应导致的活性锂损失是锂离子电池容量衰减的重要原因。解决这一问题的有效途径是在锂离子电池设计和制造阶段预先加入适量锂，这些锂能在锂离子电池制造和全生命周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极组件，包括正极极片、隔离膜以及负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极活性物质层；/n其特征在于，/n所述负极极片还包括设置在所述负极活性物质层远离所述负极集流体一侧的表面上的金属锂层，所述金属锂层由多个规则或不规则的条状富锂区域形成，且所述多个富锂区域沿负极极片的长度方向呈现出间隔分布的非连续形态；/n所述电极组件还满足：单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.2～2.1且单位面积负极容量/(单位面积正极容量+单位面积负极活性物质层表面金属锂层容量×80％)≥1.10。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极组件，包括正极极片、隔离膜以及负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极活性物质层；
其特征在于，
所述负极极片还包括设置在所述负极活性物质层远离所述负极集流体一侧的表面上的金属锂层，所述金属锂层由多个规则或不规则的条状富锂区域形成，且所述多个富锂区域沿负极极片的长度方向呈现出间隔分布的非连续形态；
所述电极组件还满足：单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.2～2.1且单位面积负极容量/(单位面积正极容量+单位面积负极活性物质层表面金属锂层容量×80％)≥1.10。


2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，各富锂区域的长度方向与所述负极极片的长度方向的夹角为45°～135°，优选为60°～120°。


3.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，
在各富锂区域的长度方向上，表面覆盖有金属锂层的负极活性物质层区域的长度与表面未覆盖有金属锂层的负极活性物质层区域的长度的比值不低于20:1；
优选的，在各富锂区域的长度方向上，各富锂区域完全覆盖负极活性物质层。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极组件，其特征在于，各富锂区域的宽度为0.2mm～2mm，每相邻两个富锂区域之间的间距为所述相邻两个富锂区域的平均宽度的0.25倍～2倍。


5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述金属锂层的质量为所述负极活性物质层的总质量的0.5％～5％，优选为1％～5％。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙飞，王国宝，刘晓梅，刘江，林永寿，赵丰刚，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35