一种负极片预锂化方法及该方法得到的负极片、二次电池技术

本发明专利技术提供了一种负极片预锂化方法，包括以下步骤S1、将含锂浆料涂布于负极片的至少一表面，经烘干后得到含锂层的负极片；S2、对步骤S1得到的含锂层的负极片进行辊压，辊压所用的辊与含锂层之间设置有保护膜，经辊压后保护膜覆于所述含锂层的表面，完成负极片的预锂化，其中所述保护膜包括隔绝层和涂覆于所述隔绝层表面的防粘层，且所述防粘层靠近所述含锂层设置。相比于现有技术，本发明专利技术提供的预锂化方法，在烘干后辊压时添加一保护膜设置在辊与含锂层之间，一方面该保护膜中含有防粘层，起到防止含锂层的锂粉粘附在辊上和转移至保护膜上的作用，解决了目前的负极补锂浆料在涂布辊压过程中存在的粘辊问题。压过程中存在的粘辊问题。压过程中存在的粘辊问题。

【技术实现步骤摘要】
一种负极片预锂化方法及该方法得到的负极片、二次电池


[0001]本专利技术涉及二次电池领域，具体涉及一种负极片预锂化方法及该方法得到的负极片、二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，国家政策大力鼓励新能源行业发展，资本市场对新能源行业的投资热情空前巨大，加之传统汽车行业纷纷转型，导致行业竞争加剧。因此，能占据技术制高点就能占领市场。
[0003]高能量密度、长寿命是未来动力电池发展的主要方向，目前，主流的开发方向是预锂化技术。预锂化技术分为正极预锂化和负极预锂化。正极预锂化是利用可分解锂盐作为添加剂，但存在锂化效率低、杂质多，电芯产气等问题；负极预理化以锂粉、含锂浆料和锂带等含锂物质作为预锂化剂，相较于正极预锂其具有锂化效率高的优势。
[0004]目前常用的负极预锂剂为悬浮于有机溶剂中包覆的金属锂粉。其中，第一保护层为紧密的无机层，第二保护层为有机层。第一保护层包含Li2O，Li2CO3，Li(OH)、导电碳和CNT等；第二保护层包含聚四氟乙烯、丁苯橡胶、丙烯酸酯类、羧甲基纤维素钠和壳聚糖等。相较于单纯的稳定化锂粉，此种双层包覆的预锂剂的优点有：1)对空气和湿度具有较大的宽容度，同时由于其配置成胶液的形式，可进行涂布，对现在的锂离子电池生产线具有较好的兼容性；2)不同于稳定化锂粉，该预锂剂形成的补锂浆料中还含有一层导电物质和粘接剂，可以减缓自发的电化学反应，相比而言产热更小，同时粘接剂可以在极片上粘住锂粉，防止锂粉飘散引起安全问题；3)另外该预锂剂中的有机物层，还能够提高极片的吸液体能力，在注液过程中比稳定化锂粉补锂更具优势。
[0005]但该双层包覆的预锂剂也仍存在以下缺点：其使用需要将其包覆层碾压碎，裸漏出内部的金属锂，并使其与阴极片接触。但在碾压之后由于胶液的存在，会导致其粘黏在转移辊和冷轧辊上，影响涂布的稳定性和生产安全性。此外，滚压之后，暴露的金属锂在空气中还易氧化，同时也会和极片反应，不仅影响锂化效率还伴随着产热，仍存在安全隐患。
[0006]有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于：提供一种负极片预锂化方法，以解决了目前的负极补锂浆料在涂布辊压过程中存在的粘辊问题，通过本专利技术的方法进行预锂化，能有效防止辊压时的粘辊问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种负极片预锂化方法，包括以下步骤：
[0010]S1、将含锂浆料涂布于负极片的至少一表面，经烘干后得到含锂层的负极片；
[0011]S2、对步骤S1得到的含锂层的负极片进行辊压，辊压所用的辊与含锂层之间设置有保护膜，经辊压后保护膜覆于所述含锂层的表面，完成负极片的预锂化，其中所述保护膜
包括隔绝层和涂覆于所述隔绝层表面的防粘层，且所述防粘层靠近所述含锂层设置。
[0012]优选的，所述含锂浆料包括预锂剂和溶剂，所述预锂剂包括锂粉、包覆于所述锂粉表面的第一保护层和包覆于所述第一保护层表面的第二保护层，所述第一保护层为含锂的有机物，所述第二保护层包括粘结剂和导电剂。
[0013]优选的，所述锂粉的质量为所述含锂浆料质量的10～30％；所述第一保护层的质量为所述含锂浆料质量的1～15％；所述第二保护层的质量为所述含锂浆料质量的0.5～5％。
[0014]优选的，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、轻质油类物质中的至少一种；所述溶剂的质量为所述含锂浆料质量的45～90％。
[0015]优选的，步骤S1中，所述含锂浆料涂布前经封闭式搅拌机构进行搅拌，搅拌机构中的搅拌桨为螺杆式搅拌桨，搅拌速率为10～15r/min。
[0016]优选的，步骤S1中，烘干的温度为50～90℃，烘干走带的速度为3～8m/min。
[0017]优选的，烘干于烘箱中进行，含锂浆料依次经6节烘箱烘干后，得到含锂层的负极片，其中，6节烘箱的温度依次为60～65℃、75～80℃、80～90℃、80～90℃、75～80℃、50～70℃。
[0018]优选的，步骤S2中，在辊压的同时保护膜经放卷至辊与含锂层之间，辊同步辊压保护膜和负极片；所述隔绝层包括涤纶树脂、聚四氟乙烯膜、聚乙膜、聚丙烯膜中的至少一种；所述防粘层包括硅油、矿物油、碳酸脂和磺酸内酯中的至少一种。
[0019]本专利技术的目的之二在于，提供一种负极片，为上述任一项所述的负极片预锂化方法制备得到的负极片。
[0020]本专利技术的目的之三在于，提供一种二次电池，包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述负极片为上述所述的负极片。
[0021]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的预锂化方法，在烘干后辊压时添加一保护膜设置在辊与含锂层之间，一方面该保护膜中含有防粘层，起到防止含锂层的锂粉粘附在辊上和转移至保护膜上的作用，解决了目前的负极补锂浆料在涂布辊压过程中存在的粘辊问题；另一方面该保护膜在辊压后转移覆盖在含锂层的表面，表面为隔绝层可有效防止金属锂暴露出空气中，大大降低了其被氧化的概率，减少了产热，且保证了锂粉的活性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术负极片预锂化方法的流程图。
[0023]图2为本专利技术预锂化方法采用的预锂化设备结构示意图。
[0024]图中：1
‑
涂布机构；11
‑
存储腔；12
‑
涂布模头；2
‑
烘干机构；3
‑
辊压机构；31
‑
压辊；32
‑
放卷组件；4
‑
收卷机构；5
‑
含锂层的负极片；6
‑
保护膜。
具体实施方式
[0025]本专利技术第一方面旨在提供一种负极片预锂化方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0026]S1、将含锂浆料涂布于负极片的至少一表面，经烘干后得到含锂层的负极片5；
[0027]S2、对步骤S1得到的含锂层的负极片5进行辊压，辊压所用的辊与含锂层之间设置
有保护膜6，经辊压后保护膜6覆于所述含锂层的表面，完成负极片的预锂化，其中所述保护膜6包括隔绝层和涂覆于所述隔绝层表面的防粘层，且所述防粘层靠近所述含锂层设置。
[0028]本专利技术提供的预锂化方法，在辊压时增设一保护膜6，该保护膜6中设置有防粘层，该防粘层在辊压过程中与含锂层接触，可起到润滑的作用，防止辊压后由于胶液的存在导致锂粉黏连在辊上的，进而影响涂布的稳定性和生产的安全性。此外该保护膜6还设置隔绝层，一方面为防粘层提供涂覆基底，另一方面其也可以覆盖在含锂层表面，能有效降低锂粉暴露在空气中被氧化的风险，进一步保证涂布的稳定性。
[0029]其中，还未涂覆含锂浆料的负极片包括负极集流体和负极活性物质层，该负极活性物质层涂覆于负极集流体的至少一表面，可为单层涂覆，也可为多层涂覆，而含锂浆料则是涂覆于负极活性物质层的表面。负极活性物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片预锂化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将含锂浆料涂布于负极片的至少一表面，经烘干后得到含锂层的负极片；S2、对步骤S1得到的含锂层的负极片进行辊压，辊压所用的辊与含锂层之间设置有保护膜，经辊压后保护膜覆于所述含锂层的表面，完成负极片的预锂化，其中所述保护膜包括隔绝层和涂覆于所述隔绝层表面的防粘层，且所述防粘层靠近所述含锂层设置。2.根据权利要求1所述的负极片预锂化方法，其特征在于，所述含锂浆料包括预锂剂和溶剂，所述预锂剂包括锂粉、包覆于所述锂粉表面的第一保护层和包覆于所述第一保护层表面的第二保护层，所述第一保护层为含锂的有机物，所述第二保护层包括粘结剂和导电剂。3.根据权利要求2所述的负极片预锂化方法，其特征在于，所述锂粉的质量为所述含锂浆料质量的10～30％；所述第一保护层的质量为所述含锂浆料质量的1～15％；所述第二保护层的质量为所述含锂浆料质量的0.5～5％。4.根据权利要求2所述的负极片预锂化方法，其特征在于，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、二甲基亚砜、轻质油类物质中的至少一种；所述溶剂的质量为所述含锂浆料质量的45～90％。5.根据权利要求1所述的负极片预...

【专利技术属性】
技术研发人员：金钊，张浩，张传健，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：