补锂复合膜及其制备方法和锂离子电池技术

本申请涉及一种补锂复合膜及其制备方法和锂离子电池，按质量百分比计，补锂复合膜包括

【技术实现步骤摘要】
补锂复合膜及其制备方法和锂离子电池


[0001]本申请涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种补锂复合膜及其制备方法和锂离子电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池的首次充放电过程中，在负极材料的界面会形成主要成分为锂盐化合物的固态电解质界面
(Solid Electrolyte Interface
，简称
SEI)。
这是一个不可逆的过程，会造成活性锂的永久损失，导致首次充放电效率
(ICE)
降低
。
因此，为改善锂离子电池的容量损失问题，向电池中掺入“补锂”添加剂等预锂化技术路线应运而生
。
[0003]目前市面上的预锂化技术主要分为正极预锂化和负极预锂化两种，其中正极预锂化技术的可能性更高，主要是在正极预先加入可以向负极释放锂离子的活性锂添加剂，用以补充首次充放电过程中的不可逆容量
。
[0004]目前市面上常用的正极补锂添加剂主要是三元含锂化物，如镍酸锂
(Li2NiO2)、
铁酸锂
(Li5FeO4)
等
。
但是，正极补锂添加剂在制备过程中存在残碱问题，造成成品碱性大，吸水性很强，而且材料颗粒间的团聚效应较强，在传统的湿法制备工艺中，会造成浆料凝胶
、
团聚
、
粘度过大等制程问题；难以有效的改善电芯的首效和容量发挥
。
[0005]同时，其首次循环之后生成的电惰性产物的电子电导性较差，若混杂在正极主材中，会影响电极内阻及电芯倍率性能
。
本申请提出一种新型正极补锂技术，采用正极补锂添加剂，以干法工艺制备补锂复合膜，再辊压复合在电极或固态电解质膜表面，既规避了湿法工艺的制程问题，又不影响电极的电导性能，可以有效改善电芯的首效及容量发挥
。

技术实现思路

[0006]基于此，本申请的第一方面在于提供一种补锂复合膜，通过干法制备的方式，规避了湿法工艺的制程问题，又不影响电极的电导性能，可以有效改善电芯的首效及容量发挥
。
[0007]一种补锂复合膜，按质量百分比计，包括
65
％～
95
％的补锂添加剂，2％～
25
％的导电剂和2％～
15
％的粘结剂，其中补锂复合膜通过干法制备得到，用于与固态电解质膜复合形成补锂复合固态电解质膜
。
[0008]在一些实施方式中，补锂添加剂包括铁酸锂
、
氧化锂
、
氮化锂
、
硫化锂
、
镍酸锂中的至少一种，按质量百分比计，补锂添加剂占补锂复合膜的
80
％～
90
％
。
[0009]在一些实施方式中，导电剂包括
SUPER
‑
P、
乙炔黑
、
科琴黑
、
碳纤维中的至少一种，按质量百分比计，导电剂占补锂复合膜的5％～
15
％
。
[0010]在一些实施方式中，粘结剂包括聚四氟乙烯
、
聚偏氟乙烯
、
聚偏二氟乙烯六氟丙烯
、
聚丙烯
、
聚乙烯
、
聚酰亚胺中的至少一种，按质量百分比计，粘结剂占补锂复合膜的3％～8％
。
[0011]在一些实施方式中，本申请的补锂复合膜的厚度为1μ
m
～
20
μ
m。
[0012]本申请的第二方面在于提供本申请第一方面的补锂复合膜的制备方法，包括如下
步骤：
[0013]按比例称取并混合补锂添加剂
、
导电剂和粘结剂，得到第一混合物；
[0014]纤维化处理粘结剂，得到第二混合物；以及
[0015]将第二混合物辊压成膜，得到补锂复合膜
。
[0016]在一些实施方式中，纤维化处理的方式包括气流磨
、
高速搅拌
、
机械融合中的至少一种
。
[0017]本申请的第三方面在于提供一种锂离子电池，其包括本申请第一方面的补锂复合膜
。
[0018]在一些实施方式中，补锂复合膜与锂离子电池中的固态电解质膜经辊压复合形成补锂复合固态电解质膜
。
[0019]本申请的补锂复合膜按质量百分比计，包括
65
％～
95
％的补锂添加剂，2％～
25
％的导电剂和2％～
15
％的粘结剂，其中补锂复合膜通过干法制备得到，用于与固态电解质膜复合形成补锂复合固态电解质膜
。
本申请的补锂复合膜一方面补充了首次充放电过程中的不可逆容量，保障了补锂添加剂的电化学反应；另一方面干法制备过程中改善了补锂添加剂分布的均匀性，避免因补锂过程中的不均匀补锂引发的析锂现象，安全性得到有效提高
。
[0020]本申请的补锂复合膜通过干法制备得到，避免了传统的湿法制备工艺导致的浆料凝胶
、
团聚
、
粘度过大等制程问题；同时本申请补锂复合膜与固态电解质膜分开制备，不会对电极的电导性能带来副作用；另外本申请通过调整补锂复合膜的组成，改善其补锂性能的基础上，使得本申请的补锂复合膜仅通过辊压步骤就可以与固态电解质膜很好的复合在一起，有效改善锂离子电池的首效以及容量发挥的同时，大大降低了生产的难度，适合大规模生产
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0022]图1为本申请一个实施例中补锂复合膜的制备流程图
。
具体实施方式
[0023]现将详细地提供本申请实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文
。
提供每一实例作为解释而非限制本申请
。
实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本申请进行多种修改和变化而不背离本申请的范围或精神
。
例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式
。
[0024]因此，旨在本申请覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化
。
本申请的其它对象
、
特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的
。
本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本申请更广阔的方面
。
[0025]本申请中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种补锂复合膜，其特征在于，按质量百分比计，包括
65
％～
95
％的补锂添加剂，2％～
25
％的导电剂和2％～
15
％的粘结剂，其中所述补锂复合膜通过干法制备得到，用于与固态电解质膜复合形成补锂复合固态电解质膜
。2.
根据权利要求1所述的补锂复合膜，其特征在于，所述补锂添加剂包括铁酸锂
、
氧化锂
、
氮化锂
、
硫化锂
、
镍酸锂中的至少一种，按质量百分比计，所述补锂添加剂占所述补锂复合膜的
80
％～
90
％
。3.
根据权利要求1所述的补锂复合膜，其特征在于，所述导电剂包括
SUPER
‑
P、
乙炔黑
、
科琴黑
、
碳纤维中的至少一种，按质量百分比计，所述导电剂占所述补锂复合膜的5％～
15
％
。4.
根据权利要求1所述的补锂复合膜，其特征在于，所述粘结剂包括聚四氟乙烯
、
聚偏氟乙烯
、
聚偏二氟乙烯六氟丙烯
、
聚丙烯
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜孝龙，冯玉川，何泓材，李峥，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：