本实用新型专利技术提供一种负极片，包括补锂层，微孔金属箔，以及活性物质层，所述补锂层、所述微孔金属箔、以及所述活性物质层按照“活性物质层/微孔金属箔/补锂层/微孔金属箔/活性物质层”的顺序层叠在一起。该负极片结构简单，首次库伦效率高，循环性能好，且补锂速率可控。除此之外，本实用新型专利技术还提供包含该负极片的锂离子电池，同样具备上述技术效果。同样具备上述技术效果。同样具备上述技术效果。
【技术实现步骤摘要】
一种负极片及包含该负极片的锂离子电池
[0001]本技术属于电化学储能
，尤其涉及一种负极片及包含该负极片的锂离子电池。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有能量密度高、循环性能好、安全性好和环境友好等特点，被广泛应用于消费电子产品和动力储能产品中。目前锂离子电池的负极材料以石墨为主，其理论比容量只有372mAh/g，为进一步提升电池的能量密度，硅材料逐渐成为下一代锂离子电池负极材料的首选。
[0003]硅负极的理论比容量可到4000mAh/g以上，且其放电电势较低，是极具潜力的负极材料。但是硅材料在嵌锂/脱锂的过程中体积变化较大，高达300％，巨大的体积变化往往会导致活性物质颗粒出现破碎、滑移等现象，最终导致电极粉化、容量降低、循环寿命缩短。除此之外，硅负极还存在首次库伦效率低的缺陷，一般只能达到70％左右。为了将硅负极应用到锂离子电池中，通常需要对硅负极进行补锂，将其首次库伦效率提高至接近石墨的水平，以达到提升能量密度的目的。
[0004]目前常规的补锂方式是在负极表面通过溅射或喷涂等方式镀上一层锂粉，这种方式存在锂粉容易飞溅残留的风险，容易引发安全事故，且操作过程复杂，工艺要求高。
[0005]因此，如何提供一种能量密度高、循环性能好的负极片，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供一种负极片，该负极片结构简单，首次库伦效率高，循环性能好，且补锂速率可控。除此之外，本技术还提供包含该负极片的锂离子电池，同样具备上述技术效果。
[0007]本技术提供一种负极片，包括补锂层，微孔金属箔，以及活性物质层，所述补锂层、所述微孔金属箔、以及所述活性物质层按照“活性物质层/微孔金属箔/补锂层/微孔金属箔/活性物质层”的顺序层叠在一起。
[0008]微孔金属箔的厚度越小，补锂层的扩散路径越短，补锂速率也会越快，但随着微孔金属箔厚度的减小，其强度也会相应降低，在加工过程中不可避免的出现微孔金属箔加工断带的问题，因此需要对微孔金属箔的厚度进行合理控制。
[0009]优选的，所述微孔金属箔的厚度为2
‑
10μm。
[0010]优选的，所述微孔金属箔的厚度为4
‑
6μm。
[0011]微孔金属箔的孔的孔径越小，补锂层与负极的活性物质层的接触面就越小，锂的扩散速度就相对更慢。微孔金属箔的孔的孔径越大，补锂层与负极的活性物质层的接触面也越大，锂的扩散速度也越快。而且，孔径越大，涂覆时活性物质浆料越容易穿过金属箔，造成涂覆不均匀或浆料损耗。因此，需要对微孔金属箔的孔的孔径进行合理控制。
[0012]优选的，所述微孔金属箔的孔径为0.1
‑
5μm。
[0013]优选的，所述微孔金属箔的孔径为0.5
‑
1μm。
[0014]微孔金属箔的孔的面密度越高，补锂层的扩散速率越快，但随着微孔金属箔的孔的面密度的增大，微孔金属箔的强度也会相应降低，在加工过程中不可避免的出现微孔金属箔加工断带的问题，因此需要对微孔金属箔的孔的面密度进行合理控制。
[0015]优选的，所述微孔金属箔的孔的面密度为0.1
‑
30％。
[0016]优选的，所述微孔金属箔的孔的面密度为5
‑
15％。
[0017]优选的，微孔金属箔的孔的形状没有具体限制，可选自圆形孔、矩形孔、菱形孔、椭圆形孔、三角形孔中的一种或几种，也可以是其它形状的孔。
[0018]优选的，活性物质层包括活性材料，导电剂，以及粘结剂。
[0019]优选的，活性材料包括石墨、硬碳、软碳、纳米硅、合金硅、氧化亚硅及其混合物。
[0020]优选的，活性材料为石墨与Si的混合物，或者石墨与SiOx的混合物。
[0021]优选的，活性物质层的面密度为8
‑
20mg/cm2。
[0022]优选的，所述补锂层为锂箔或锂合金箔，所述补锂层的厚度为1
‑
20μm。
[0023]补锂层太厚，一方面会导致锂离子电池电芯厚度增加，降低电池体积能量密度；另一方面，补锂层中的锂如果比较快的过量的进入到负极活性物质层中，会阻碍正极脱出来的锂离子的嵌入负极，从而导致锂离子电池析锂，恶化电池循环性能和安全性能。但是，要是没有补锂层补锂，锂离子电池的首次库伦效率不高，会造成活性锂的损失，从而导致电池克容量发挥较低，降低电池能量密度和循环性能。因此，需要对补锂层的厚度进行合理控制。
[0024]优选的，所述微孔金属箔为铜箔、镍箔、钛箔、银箔、镍铜合金箔、铝锆合金箔、不锈钢箔、塑料基材表面镀铜箔、塑料基材表面镀镍箔中的任一种。
[0025]另外，本技术还提供一种锂离子电池，包括正极片，上文所述的任一种负极片，设置于所述正极片与负极片之间的隔膜，以及电解液。
[0026]进一步的，本技术还提供上述负极片以及锂离子电池的制备方法。
[0027]其中，负极片的制备方法如下：
[0028]方法一：在干燥房(露点<
‑
35℃)内，将补锂层与微孔金属箔压合(补锂层的两侧均压合有一片微孔金属箔)，再利用干法工艺制备活性物质层，烘干后将活性物质层与上述微孔金属箔粘结在一起。
[0029]方法二：在干燥房(露点<
‑
35℃)内，将补锂层与微孔金属箔压合。然后制备负极油性浆料，在干燥房内将负极油性浆料涂覆在上述微孔金属箔上，烘干。
[0030]方法三：先制备负极浆料，涂覆在微孔金属箔的一面，烘干，得到单面涂覆的微孔金属箔。在干燥房(露点<
‑
35℃)内，将两片单面涂覆的微孔金属箔分别压合在补锂层的两侧。
[0031]方法四：利用干法工艺制备活性物质层，将其与微孔金属箔压合，烘干后得到单面涂覆的微孔金属箔。在干燥房(露点<
‑
35℃)内，将两片单面涂覆的微孔金属箔分别压合在补锂层的两侧。
[0032]制备得到负极片后，将上述负极片与正极片、隔膜经卷绕或叠片工艺制得电芯，注液活化后即得包含上述负极片的锂离子电池。
[0033]本技术提供的锂离子电池的制备方法，通过压合处理使补锂层与微孔金属箔接触在一起，工艺简单，容易实现，与现有的锂离子电池工艺相比，无需增加额外的工序，能够有效节省资源和能源，且不影响能耗，适合大规模生产。
[0034]本技术的有益效果在于：
[0035]1.补锂层可以通过微孔与活性物质层接触，在存在电解液的情况下，实现对负极活性物质层的补锂。通过补锂，可以提升电池的容量，从而提高电池的能量密度。另外，补锂也可以降低活性锂的损失，从而提升电池循环寿命。
[0036]2.由于补锂是通过微孔接触实现的，因此，通过控制微孔的数量以及微孔的孔径，可以在一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括补锂层，微孔金属箔，以及活性物质层，所述补锂层、所述微孔金属箔、以及所述活性物质层按照活性物质层/微孔金属箔/补锂层/微孔金属箔/活性物质层的顺序层叠在一起。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述微孔金属箔的厚度为2
‑
10μm。3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述微孔金属箔的厚度为4
‑
6μm。4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述微孔金属箔的孔径为0.1
‑
5μm。5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述微孔金属箔的孔径为0.5
‑
1μm。6.根据权利要求1所述的负极片，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐雄文，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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