一种极片补锂方法、正极片和锂电池技术

本发明专利技术实施例公开了一种极片补锂方法、正极片和锂电池，通过在集流体上设置补锂带，极片主体设置在补锂带外的区域，补锂带包括基底层、补锂层和保护层，极片主体采用干法电极，补锂带可以实现良好的补锂效果，使得锂电池的首次效率和能量密度可以得到有效的提高。同时，本发明专利技术实施例的极片补锂方法简单可靠，成本较低，适于实际应用。适于实际应用。适于实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种极片补锂方法、正极片和锂电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种极片补锂方法、正极片和锂电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命等优势，目前已成为应用范围最广的二次电池之一。但随着便携式电子设备、电动自行车和电动汽车的发展，其对锂离子电池能量密度、循环寿命等性能的要求越来越高。电池电极材料由于在首次循环过程中会导致大量的活性锂的损失，从而降低了锂离子电池的首次库伦效率，同时也永久地降低锂离子电池的能量密度。
[0003]目前在电池中补锂主要有几种方式，一是在高镍、硅材料中进行预理化，二是在材料中添加添加剂，三是在电池制造过程中补充锂。材料预锂化的工艺复杂、成本高，同时包覆层脆弱，容易破裂，提前反应失去效果。通过添加剂或者在电池制造过程补锂的方式对于制造环境的要求非常严格，成本高，实用性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种极片补锂方法、正极片和锂电池，可以克服现有技术中的至少部分缺陷。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种极片补锂方法，包括如下步骤：在集流体的补锂区上形成补锂带，所述集流体具有多个所述补锂区，相邻的所述补锂区之间具有间隔区；以及，将极片主体固定于集流体的所述间隔区上，其中，所述极片主体为干法电极；其中，所述在集流体的补锂区上形成补锂带包括如下步骤：在集流体的补锂区上形成基底层；在所述基底层上形成补锂层；以及，在所述补锂层上形成保护层。
[0006]在部分实施例中，所述保护层的成分与所述基底层的成分相同或不同。
[0007]在部分实施例中，所述在集流体的补锂区上形成基底层包括如下步骤：在集流体的补锂区上涂设第一浆料；以及，烘干所述补锂区上的第一浆料，形成基底层；以及/或者，所述在所述补锂层上形成保护层包括如下步骤：在所述补锂层上涂设第一浆料；以及，烘干所述补锂层上的所述第一浆料，形成保护层；其中，所述第一浆料包括氧化物固态电解质、粘结剂和有机溶剂。
[0008]在部分实施例中，所述第一浆料的粘结剂为聚偏氟乙烯，所述第一浆料的氧化物固态电解质与聚偏氟乙烯的质量体积比不小于3g：60mL且不大于3g：20mL。
[0009]在部分实施例中，所述在所述基底层上形成补锂层包括如下步骤：在所述基底层上涂设第二浆料，所述第二浆料包括补锂剂、导电剂和粘结剂；以及，烘干所述基底层上的所述第二浆料，形成补锂层。
[0010]在部分实施例中，所述第二浆料中的补锂剂包括稳定化锂金属粉末、富锂化合物或者含锂合金中的至少一种；所述第二浆料中的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、气相生长碳纤维或者石墨烯中的至少一种；所述第二浆料中的粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯
或者聚丙烯酸中的至少一种。
[0011]在部分实施例中，所述极片补锂方法还包括制备极片主体，所述制备极片主体包括如下步骤：搅拌正极活性材料、粘结剂、导电剂和有机溶剂，得到电极浆料；将电极浆料延压成型，得到极卷；以及，裁切极卷，得到极片主体。
[0012]在部分实施例中，所述极片主体通过热压合的方式固定于所述集流体的所述补锂区之间的间隔区上。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种正极片，包括集流体、补锂带和极片主体；所示集流体具有补锂区；所述补锂带设置在所述集流体的补锂区上；所述极片主体设置于所述集流体上所述补锂区外的区域，所述极片主体为干法电极；其中，所述补锂带包括基底层、补锂层和保护层；所述基底层设置在所述集流体上；所述补锂层设置在所述基底层上；所述保护层设置在所述补锂层上。
[0014]在部分实施例中，所述基底层包括氧化物固态电解质和聚偏氟乙烯，其中，氧化物固态电解质与聚偏氟乙烯的质量体积比不小于3g：60mL且不大于3g：20mL；所述保护层的成分与所述基底层相同。
[0015]在部分实施例中，所述补锂层包括补锂剂、导电剂和粘结剂，其中，补锂剂、导电剂与粘结剂的质量比为92：3：5。
[0016]在部分实施例中，所述补锂带的宽度不小于5mm且不大于30mm；所述基底层的厚度不小于10μm且不大于30μm，所述补锂层的厚度不小于30μm且不大于300μm，所述保护层的厚度不小于10μm且不大于30μm；所述极片主体的厚度不小于50μm且不大于340μm。
[0017]在部分实施例中，所述集流体具有相对设置的两个端面；所述集流体的两个端面均设置有所述补锂带，或者，所述集流体的两个端面的其中之一设置有所述补锂带。
[0018]在部分实施例中，所述集流体的至少一个端面设置有至少两个所述极片主体和至少一个所述补锂带，或者，所述集流体的至少一个端面设置有至少一个所述极片主体和至少两个所述补锂带；所述极片主体和所述补锂带交替设置。
[0019]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种锂电池，包括如第二方面中的正极片。
[0020]本专利技术实施例提供了一种极片补锂方法、正极片和锂电池，通过在集流体上设置补锂带，极片主体设置在补锂带外的区域，补锂带包括基底层、补锂层和保护层，极片主体采用干法电极，补锂带可以实现良好的补锂效果，使得锂电池的首次效率和能量密度可以得到有效的提高。同时，本专利技术实施例的极片补锂方法简单可靠，成本较低，适于实际应用。
附图说明
[0021]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0022]图1是本专利技术一个实施例的正极片的俯视结构示意图；
[0023]图2是本专利技术另一个实施例的正极片的俯视结构示意图；
[0024]图3是本专利技术一个实施例的正极片的侧视结构示意图；
[0025]图4是本专利技术另一个实施例的正极片的侧视结构示意图；
[0026]图5是本专利技术有一个实施例的正极片的侧视结构示意图；
[0027]图6是本专利技术实施例的极片补锂方法的流程示意图；
[0028]图7是本专利技术实施例的在集流体的补锂区上形成补锂带的流程示意图；
[0029]图8是本专利技术实施例的在集流体的补锂区上形成基底层的示意图；
[0030]图9是本专利技术实施例的在基底层上形成补锂层的示意图；
[0031]图10是本专利技术实施例的在补锂层上形成保护层的示意图；
[0032]图11是本专利技术实施例的将极片主体固定于集流体的补锂带的间隔区上的示意图；
[0033]图12是本专利技术实施例的制备极片主体的流程图。
具体实施方式
[0034]以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0035]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片补锂方法，其特征在于，包括：在集流体的补锂区上形成补锂带，所述集流体具有多个所述补锂区，相邻的所述补锂区之间具有间隔区；以及将极片主体固定于集流体的所述间隔区上，其中，所述极片主体为干法电极；其中，所述在集流体的补锂区上形成补锂带包括：在集流体的补锂区上形成基底层；在所述基底层上形成补锂层；以及在所述补锂层上形成保护层。2.根据权利要求1所述的极片补锂方法，其特征在于，所述保护层的成分与所述基底层的成分相同或不同。3.根据权利要求1所述的极片补锂方法，其特征在于，所述在集流体的补锂区上形成基底层包括：在集流体的补锂区上涂设第一浆料；以及，烘干所述补锂区上的第一浆料，形成基底层；以及/或者所述在所述补锂层上形成保护层包括：在所述补锂层上涂设第一浆料；以及，烘干所述补锂层上的所述第一浆料，形成保护层；其中，所述第一浆料包括氧化物固态电解质、粘结剂和有机溶剂。4.根据权利要求3所述的极片补锂方法，其特征在于，所述第一浆料的粘结剂为聚偏氟乙烯，所述第一浆料的氧化物固态电解质与聚偏氟乙烯的质量体积比不小于3g：60mL且不大于3g：20mL。5.根据权利要求1所述的极片补锂方法，其特征在于，所述在所述基底层上形成补锂层包括：在所述基底层上涂设第二浆料，所述第二浆料包括补锂剂、导电剂和粘结剂；以及烘干所述基底层上的所述第二浆料，形成补锂层。6.根据权利要求5所述的极片补锂方法，其特征在于，所述第二浆料中的补锂剂包括稳定化锂金属粉末、富锂化合物或者含锂合金中的至少一种；所述第二浆料中的导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、气相生长碳纤维或者石墨烯中的至少一种；所述第二浆料中的粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或者聚丙烯酸中的至少一种。7.根据权利要求1所述的极片补锂方法，其特征在于，所述方法还包括制备极片主体，所述制备极片主体包括：搅拌正极活性材料、粘结剂、导电剂和有机溶剂，得到电极浆料；将电极浆料延压...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海桔晟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：