【技术实现步骤摘要】
本公开涉及锂电池材料，尤其涉及一种制备补锂负极极片的方法、使用该方法制备的负极、以及包含该负极的电池和电子装置。
技术介绍
1、目前，为了满足高新电子产品的能源性能需求，需要开发具有更高容量和能量密度的锂离子电池。通过在高容量低首效的负极极片(如硅负极、硅氧负极、硅碳负极、锡碳负极等)表面补充锂元素，可以有效地提升使用该负极的锂离子电池首次库伦效率和循环性能，从而突破当前锂离子电池能量限制。
2、当前最具有工业化发展潜质的是接触补锂，即在负极中掺入锂源(锂粉或锂箔)后，由于电位差，电子会自发的从锂源向负极材料移动，伴随着锂离子的形成和嵌入到负极材料中，从而弥补首次充放电或者循环过程由于形成或修复sei膜所需额外消耗的锂离子，典型的工艺是将锂粉或锂箔直接轧制粘附到负极极片表面，由于负极极片表面微观上为凹凸不平的结构，因此锂源和负极材料的初始接触状态会直接影响补锂效果。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本公开提供了一种制备补锂负极极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2、步骤(1)：提供负极极片和锂源，在所述负极极片和/或所述锂源的表面分别喷涂电解液；
3、步骤(2)：将所述负极极片的表面和所述锂源的表面接触，使所述锂源粘附于所述负极极片的表面，得到预成型的补锂负极极片；
4、步骤(3)：将所述预成型的补锂负极极片进行辊压，得到补锂负极极片。
5、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，所述锂源选自锂片、锂箔或锂粉。
6、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，所述电解液为含有锂盐的电解液，所述含有锂盐的电解液中锂盐的浓度范围为0.5-4mol/l。
7、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，所述电解液的喷涂体积量为所述负极极片孔隙率的10-100％。
8、在本公开的一个方面，在步骤(2)中，通过辊压使所述锂源粘附于所述负极极片的表面。
9、在本公开的一个方面，在步骤(2)中，通过复合对辊使所述锂源粘附于所述负极极片的表面。
10、在本公开的一个方面，其中，所述方法包括以下步骤：
11、步骤(1)：提供所述负极极片和锂源，在所述负极极片和/或所述锂源的表面喷涂所述电解液，其中，所述负极极片的孔隙率为10-40％，所述锂源选自锂箔，所述电解液的喷涂体积量为所述负极极片孔隙率的45-55％；
12、步骤(2)：将所述负极极片的表面和所述锂源的表面接触，所述锂源经复合对辊粘附于所述负极极片的表面，得到所述预成型的补锂负极极片；
13、步骤(3)：将所述预成型的补锂负极极片再次进行辊压，然后经过收卷装置收卷，得到所述补锂负极极片。
14、在本公开的一个方面，其中，所述补锂负极极片经上述方法制备。
15、本公开还提供了一种锂电池，其中，所述锂电池包含上述补锂负极极片，所述锂电池还包括正极、隔膜和电解液。
16、本公开还提供了一种电子装置，其中，所述电子装置包含上述锂电池。
17、在本公开的一个方面，在负极极片和锂源接触之前，在负极极片和/或锂源的表面喷涂电解液。
18、在本公开的一个方面，本公开涉及的负极极片为多孔结构。
19、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，提供负极极片的方式为通过放卷装置进行放卷。
20、在本公开的一个方面，本公开涉及的锂源选自锂片、锂箔或锂粉。
21、在本公开的一个方面，锂粉可以通过辊压粘附于负极极片表面。
22、在本公开的一个方面，本公开涉及的锂箔的厚度优选为3-5μm。
23、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，提供锂箔的方式为通过锂箔放卷装置进行放卷。
24、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，得到补锂负极极片的方式为通过收卷装置进行收卷。
25、在本公开的一个方面，本公开涉及的电解液为含有锂盐的电解液，优选为负极极片最终需要浸渍的电解液。
26、在本公开的一个方面，所述含有锂盐的电解液中，锂盐选自lipf6、libob、liclo4、litfsi中的一种或多种，优选为lipf6；然而锂盐的种类不限于此，只要是用于锂电池中的电解液中所含的锂盐都可以用于本公开所提供的电解液中。
27、在本公开的一个方面，本公开涉及的喷涂方法选自超声波喷涂、微凹版涂布或挤压涂布中的一种。
28、在本公开的一个方面，本公开涉及的喷涂方法根据锂源和负极极片的不同适当地选择。
29、在本公开的一个方面，当锂源选自锂片或锂箔时，本公开使用的喷涂方法为超声波喷涂。
30、在本公开的一个方面，当锂源选自锂粉时，本公开的电解液喷涂于负极极片的表面；当锂源选自锂片或锂箔时，本公开的电解液优选为喷涂于锂片或锂箔的表面。
31、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，位于负极极片两侧的第一放卷装置放卷第一锂箔，同时第二放卷装置放卷第二锂箔。
32、在本公开的一个方面，在步骤(1)中，第一超声波喷头对第一锂箔喷涂，同时第二超声波喷头对第二锂箔喷涂，两个表面的喷涂的体积量相同。
33、在本公开的一个方面，本公开的锂箔附着在基带表面随着基带放卷。
34、在本公开的一个方面，当锂源选自稳定化锂粉时，在稳定化锂粉经辊压后，其钝化膜破裂，从而锂粉颗粒与负极极片接触，使预锂化反应顺利进行。
35、在本公开的另一个方面，在步骤(3)中，所述辊压为对辊。
36、在本公开的一个方面，在步骤(3)中，由于锂与负极极片接触后，会发生预锂化反应，预锂化反应首先在金属锂和负极接触的位置发生，随着反应的进行，锂会扩散进负极材料中，从而产生孔洞缺陷，会使金属锂和负极不能够很好的接触，导致预锂化反应终止，甚至形成死锂，经过步骤(3)中的辊压过程可以消除孔洞缺陷，使预锂化反应继续进行。
37、在本公开的一个方面，本公开涉及的喷涂过程和辊压过程在防护罩中进行，防止电解液及预锂化过程产生的气体挥发到操作环境中。
38、在本公开的一个方面，本公开涉及的所有过程都可以置于防护罩中进行。
39、在本公开的一个方面，通过本公开的方法可以增加预锂化反应过程中的离子扩散路径，通过辊压可以进一步改善锂源和负极材料之间的接触面积，从而提高锂源利用率，增加锂电池的补锂效率。
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1.一种制备补锂负极极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述锂源选自锂片、锂箔或锂粉。
3.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述电解液为含有锂盐的电解液，所述含有锂盐的电解液中锂盐的浓度范围为0.5-4mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述电解液的喷涂体积量为所述负极极片孔隙率的10-100％。
5.根据权利要求1所述的方法，在步骤(2)中，通过辊压使所述锂源粘附于所述负极极片的表面。
6.根据权利要求5所述的方法，在步骤(2)中，通过复合对辊使所述锂源粘附于所述负极极片的表面。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
8.一种锂电池补锂负极极片，其中，所述补锂负极极片经权利要求1-7任一项所述的方法制备。
9.一种锂电池，其中，所述锂电池包含权利要求8所述的补锂负极极片，所述锂电池还包括正极、隔膜和电解液。
10.一种电子装置，其中，所述电子装置包含权利要求9所述的锂
...【技术特征摘要】
1.一种制备补锂负极极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述锂源选自锂片、锂箔或锂粉。
3.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述电解液为含有锂盐的电解液，所述含有锂盐的电解液中锂盐的浓度范围为0.5-4mol/l。
4.根据权利要求1所述的方法，在步骤(1)中，所述电解液的喷涂体积量为所述负极极片孔隙率的10-100％。
5.根据权利要求1所述的方法，在步骤(2)中，通过辊压使所述锂源粘附...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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