一种补锂型电池极组及补锂型电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种补锂型电池极组，包括正极片、负极片和隔膜；电池极组为由正极片、负极片和隔膜通过卷绕或叠片形式所制备获得的极组；负极片，包括铜箔集流体、负极活性物质层、补锂单元及保护层；铜箔集流体的上下两侧表面分别涂覆有一层负极活性物质层；每层负极活性物质层在远离铜箔集流体的一面均匀地粘附有多个补锂单元；每层负极活性物质层和每个补锂单元的外露表面上，喷涂有一层保护层；补锂单元为预设形状的锂金属单体；所述隔膜在朝向正极片的一侧设置有多个粘结单元。本实用新型专利技术还公开了一种补锂型电池。本实用新型专利技术公开的补锂型电池极组及补锂型电池，其设计科学，能够有效地提高电池的能量密度，并且保证具有较长的循环寿命。长的循环寿命。长的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种补锂型电池极组及补锂型电池


[0001]本技术涉及锂离子电池
，特别是涉及一种补锂型电池极组及补锂型电池。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池因具有能量密度高、循环性能好、绿色无污染等优点，已被广泛应用于数码产品、电动汽车及储能领域。锂电在被广泛接受的基础上，所激发出的需求也不断增加：跑的远、单位里程价格低、寿命长、安全。
[0003]从锂离子电池的开发角度出发，能量密度和长循环是最难达成的两大指标。一方面需要从材料和工艺端齐头并进；另一方面，需要将整个化学体系做出深刻的理解，从电液到主料，从结构到失效等，然后加以技术改进。
[0004]但是，目前还没有一种锂离子电池，能够有效地提高能量密度，并且保证具有较长的循环寿命。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种补锂型电池极组及补锂型电池。
[0006]为此，本技术提供了一种补锂型电池极组，包括正极片、负极片和隔膜；
[0007]隔膜位于正极片和负极片之间的位置；
[0008]电池极组为由正极片、负极片和隔膜通过卷绕或者叠片形式所制备获得的极组；
[0009]负极片，包括铜箔集流体、负极活性物质层、补锂单元以及保护层；
[0010]铜箔集流体的上下两侧表面，分别涂覆有一层负极活性物质层；
[0011]每层负极活性物质层在远离铜箔集流体的一面，均匀地粘附有多个补锂单元；
[0012]每层负极活性物质层和每个补锂单元的外露表面上，喷涂有一层保护层；
[0013]补锂单元，为预设形状的锂金属单体；
[0014]所述隔膜，采用第一隔膜或者第二隔膜；
[0015]第一隔膜，具体包括基膜、陶瓷层和粘结单元，并且基膜朝向正极片的一侧设置有一层陶瓷层；该陶瓷层上设置有多个粘结单元；
[0016]第二隔膜，具体包括基膜和粘结单元，基膜朝向正极片的一侧设置有多个粘结单元；
[0017]在电池极组中，第一隔膜的陶瓷层上的多个粘结单元或者第二隔膜的基膜上的多个粘结单元，与负极活性物质层上的多个补锂单元，为交错地排列。
[0018]优选地，补锂单元的厚度为100nm～20um；
[0019]补锂单元的长度为1mm～20cm；
[0020]保护层的厚度范围为0.5nm～23um。
[0021]优选地，当铜箔集流体的上下两侧表面分别涂覆有一层负极活性物质层时，两层
负极活性物质层上的多个补锂单元为交错地排列。
[0022]优选地，保护层为绝缘性有机薄膜。
[0023]此外，本技术还提供了一种补锂型电池，包括前面所述的补锂型电池极组。
[0024]由以上本技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本技术提供了一种补锂型电池极组及补锂型电池，其设计科学，能够有效地提高电池的能量密度，并且保证具有较长的循环寿命，具有重大的实践意义。
[0025]与现有技术相比较，本技术的补锂型电池中所设计的负极极片整个面内电位均匀性较好，通过多个补锂单元的设计，可以实现更加快速的进行补锂动作，极片平面上形成的SEI膜更加均匀，有效地避免了局部极片的失效；
[0026]与现有技术相比较，本技术的补锂型电池极组中所设计的多元负极活性层，搭配补锂单元可以实现循环寿命的大幅提升；
[0027]与现有技术相比较，本技术的补锂型电池极组中所设计的隔膜，通过粘结单元与补锂单元的配合，可以有效降低因补锂单元存在而带来的入壳比高的问题，提高了电池的能量密度。
附图说明
[0028]图1为本技术提供的一种补锂型电池极组中，负极和隔膜的拆分结构示意图；
[0029]图2为本技术提供的一种补锂型电池极组的制备方法的基本流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。
[0031]本技术提供了一种补锂型电池极组，包括正极片、负极片和隔膜；
[0032]隔膜位于正极片和负极片之间的位置；
[0033]电池极组为由正极片、负极片和隔膜通过卷绕或者叠片形式所制备获得的极组。
[0034]在本技术中，具体实现上，负极片，包括铜箔集流体、负极活性物质层、补锂单元以及保护层；
[0035]铜箔集流体的上下两侧表面，分别涂覆有一层负极活性物质层；
[0036]每层负极活性物质层在远离铜箔集流体的一面，均匀地粘附有多个补锂单元；
[0037]每层负极活性物质层和每个补锂单元的外露表面(即外表面)上，喷涂有一层保护层。即保护层，喷涂在整个负极片的表面。
[0038]需要说明的是，保护层喷涂于负极片的表面，起到降低补锂单元反应活性的作用，其不会在锂电池内引入过多杂质。
[0039]具体实现上，负极活性物质层，包括负极活性物质、导电剂、分散剂和粘结剂；
[0040]负极活性物质、导电剂、分散剂和粘结剂占负极活性物质层总质量的比例，分别为90％
‑
98％、0.1
‑
2％、0.3
‑
3％和1
‑
5％。
[0041]具体实现上，负极活性物质，包括天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳和硅中的至少两种；
[0042]需要说明的是，天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳和硅等这些材料是储锂主材，是锂
电用负极材料。
[0043]具体实现上，对于负极活性物质层，粘结剂，包括丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈和聚偏氟乙烯中的至少一种。
[0044]具体实现上，对于负极活性物质层，导电剂，具体可以包括球状石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；
[0045]对于负极活性物质层，分散剂，具体可以采用纤维素的衍生物，如羧甲基化的衍生物。
[0046]具体实现上，补锂单元，为预设形状的锂金属单体，例如是正多边形、圆形或异性多边形等形状的锂金属单体；
[0047]具体实现上，补锂单元的厚度为100nm～20um。
[0048]具体实现上，补锂单元的长度为1mm～20cm。
[0049]具体实现上，补锂单元通过物理吸附的方式，附着于负极活性物质层表面。
[0050]需要说明的是，多个补锂单元间以一定的阵列方式排布，但非连续。此排布方式囊括所有排布阵列。
[0051]需要说明的是，金属锂具有延展性，通过辊压的方式能调节金属锂在负极表面的附着力。负极活性物质层从微观看，其表面有一定的凹凸不平，金属锂在压延后，会利用这种嵌合力与负极活性物质层结合在一起，从而实现物理吸附。
[0052]具体实现上，当铜箔集流体的上下两侧表面分别涂覆有一层负极活性物质层时，两层负极活性物质层上的多个补锂单元为交错地排列，即保持相对错落不叠加。
[0053]需要说明的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补锂型电池极组，其特征在于，包括正极片、负极片和隔膜；隔膜位于正极片和负极片之间的位置；电池极组为由正极片、负极片和隔膜通过卷绕或者叠片形式所制备获得的极组；负极片，包括铜箔集流体、负极活性物质层、补锂单元以及保护层；铜箔集流体的上下两侧表面，分别涂覆有一层负极活性物质层；每层负极活性物质层在远离铜箔集流体的一面，均匀地粘附有多个补锂单元；每层负极活性物质层和每个补锂单元的外露表面上，喷涂有一层保护层；补锂单元，为预设形状的锂金属单体；所述隔膜，采用第一隔膜或者第二隔膜；第一隔膜，具体包括基膜、陶瓷层和粘结单元，并且基膜朝向正极片的一侧设置有一层陶瓷层；该陶瓷层上设置有多个粘结单元；第二隔膜，具体包括基膜和粘结单元，基膜朝向正极片的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛有宝，万柳，张凯博，赵宗良，赵李鹏，徐晓明，曾涛，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：