【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，尤其涉及一种负极极片及其制备方法、锂离子电池、储能装置。
技术介绍
1、锂离子电池在化成过程中，负极界面钝化膜的形成、负极材料颗粒因脱落而失活、锂金属的不可逆沉积等过程会不断消耗活性锂源，导致电池的首周库伦效率和电池容量的降低，因而在负极采用补锂剂来补充活性锂源是解决这一问题的有效手段。然而在负极使用补锂剂存在以下问题：一方面在补锂完成后副产物残留较多，易进一步发生更多副反应，影响电池的循环使用寿命；另一方面在电池化成阶段需要施加高电位释放活性锂源，但高电位条件会对电池正极材料产生不利影响，进而影响电池的电化学性能。
技术实现思路
1、本申请实施例公开了一种负极极片及其制备方法、锂离子电池、储能装置，以解决现有技术中补锂完成后副产物残留多，电池寿命缩短以及高电位释放锂源对电池正极材料的不利影响，提高电池的电化学性能。
2、第一个方面，本申请实施例中提供了一种负极极片，所述负极极片包括：集流体、设于所述集流体至少一侧表面的镀锂层和活性物质层，所述镀锂层位于所述活性物质层与所述集流体之间，其中，所述镀锂层包括经锂盐自身电化学分解得到的金属锂，所述锂盐为草酸锂或碳酸锂。
3、进一步地，所述锂盐自身电化学分解得到的所述金属锂的转化率≥98％，所述金属锂的颗粒直径为50nm～800nm。
4、进一步地，所述镀锂层的厚度与所述负极极片的厚度比值为0.8％～8％，所述镀锂层的厚度为1μm～10μm；和/或，
5、所述活性物质层的
6、进一步地，以质量百分比计，所述镀锂层包括91％～96％的第一活性物质、1％～5％的所述锂盐、0.5％～2％的第一导电剂、1.5％～4.5％的第一粘结剂、0.2％～0.5％的第一分散剂；以质量百分比计，所述活性物质层包括95％～98％的第二活性物质、0.5％～2％的第二导电剂、1.5％～4.5％的第二粘结剂、0.2％～0.5％的第二分散剂。
7、进一步地，所述第一活性物质与所述锂盐在所述镀锂层中的质量百分比之和与所述第二活性物质在所述活性物质层中的质量百分比相同；
8、所述第一导电剂在所述镀锂层中的质量百分比与所述第二导电剂在所述活性物质层中的质量百分比相同；
9、所述第一粘结剂在所述镀锂层中的质量百分比与所述第二粘结剂在所述活性物质层中的质量百分比相同；
10、所述第一分散剂在所述镀锂层中的质量百分比与所述第二分散剂在所述活性物质层中的质量百分比相同。
11、第二个方面，本申请实施例中提供了一种如第一个方面所述的负极极片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
12、提供所述集流体；
13、涂布，在所述集流体至少一侧表面进行涂布形成所述含锂层和所述活性物质层，使所述含锂层位于所述集流体与所述活性物质层之间，得到预处理负极极片；其中，所述含锂层包括所述锂盐；
14、分解，在所述预处理负极极片上施加电位，使所述含锂层中的所述锂盐自身电化学分解得到所述金属锂，形成所述镀锂层。
15、进一步地，所述涂布的步骤为：以质量百分数计，将91％～96％的第一活性物质、1％～5％的所述锂盐、0.5％～2％的第一导电剂、1.5％～4.5％的第一粘结剂、0.2％～0.5％的第一分散剂混合得到第一浆料，将95％～98％第二活性物质、0.5％～2％的第二导电剂、1.5％～4.5％的第二粘结剂、0.2％～0.5％的第二分散剂混合得到第二浆料，将所述第一浆料、所述第二浆料同时涂布在所述集流体的至少一侧表面，得到所述含锂层和所述活性物质层。
16、进一步地，所述第一浆料的固含量为47wt％～57wt％，所述第二浆料的固含量为47wt％～57wt％。
17、进一步地，所述分解的步骤中，施加的电位为4.7v～5.5v。
18、进一步地，所述制备方法还包括在所述分解的步骤之后，对所述负极极片进行辊压。
19、进一步地，所述预处理负极极片的电阻率≤20mω·m，经辊压后所述负极极片的电阻率≤8mω·m；和/或，
20、经辊压后所述负极极片的剥离力≥15n/m。
21、第三个方面，本申请实施例提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如第一方面所述的负极极片，或者所述锂离子电池包括如第二个方面所述的负极极片的制备方法制得的负极极片。
22、第四个方面，本申请实施例提供一种储能装置，所述储能装置包括如第三个方面所述的锂离子电池。
23、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
24、本申请实施例提供一种负极极片及其制备方法、锂离子电池、储能装置，该负极极片在活性物质层和集流体之间设置镀锂层，镀锂层中的活性补锂物质是锂盐经电化学分解而成的金属锂，其具有减少补锂完成时副产物的残留、提高电池的循环性能、减少对电池正极的不利影响等优势。
25、首先金属锂作为活性锂源，在电池化成和循环期间缓慢释放，减少安全风险问题，降低锂枝晶的生成，提高电池的首周库伦效率；其次由于镀锂层位于活性物质层与集流体之间，锂盐经电化学分解后得到的部分金属锂能够与其相邻的集流体紧密接触，有助于提高电池导电性能；最后锂盐经过电化学分解后获得的是金属锂作为补锂的活性锂源、以及二氧化碳作为主要副产物，由于该反应发生于负极极片的制备过程中，该二氧化碳副产物易去除，因而在后续电池化成和循环期间副产物残留较少，有利于增加电池的循环性能，此外金属锂是在负极极片的制备过程中由锂盐分解制得而非电池化成期间施加高电位得到，因而避免了高电位对正极材料的破坏。
26、可见，本申请提供的负极极片，能减少安全风险，降低反应残留，避免高电位对正极材料的破坏，进而提高电池的首周库伦效率和循环性能。
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1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：集流体、设于所述集流体至少一侧表面的镀锂层和活性物质层，所述镀锂层位于所述活性物质层与所述集流体之间，其中，所述镀锂层包括经锂盐自身电化学分解得到的金属锂，所述锂盐为草酸锂或碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述锂盐自身电化学分解得到的所述金属锂的转化率≥98％，所述金属锂的颗粒直径为50nm～800nm。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述镀锂层的厚度与所述负极极片的厚度比值为0.8％～8％，所述镀锂层的厚度为1μm～10μm；和/或，
4.根据权利要求1至3任一项所述的负极极片，其特征在于，以质量百分比计，所述镀锂层包括91％～96％的第一活性物质、1％～5％的所述锂盐、0.5％～2％的第一导电剂、1.5％～4.5％的第一粘结剂、0.2％～0.5％的第一分散剂；以质量百分比计，所述活性物质层包括95％～98％的第二活性物质、0.5％～2％的第二导电剂、1.5％～4.5％的第二粘结剂、0.2％～0.5％的第二分散剂。
5.根据权利要求4所述的负极
6.一种如权利要求1至5任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述涂布的步骤为：以质量百分数计，将91％～96％的第一活性物质、1％～5％的所述锂盐、0.5％～2％的第一导电剂、1.5％～4.5％的第一粘结剂、0.2％～0.5％的第一分散剂混合得到第一浆料，将95％～98％第二活性物质、0.5％～2％的第二导电剂、1.5％～4.5％的第二粘结剂、0.2％～0.5％的第二分散剂混合得到第二浆料，将所述第一浆料、所述第二浆料同时涂布在所述集流体的至少一侧表面，得到所述含锂层和所述活性物质层。
8.根据权利要求7所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述第一浆料的固含量为47wt％～57wt％，所述第二浆料的固含量为47wt％～57wt％。
9.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述分解的步骤中，施加电位为4.7V～5.5V。
10.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在所述分解的步骤之后，对所述负极极片进行辊压。
11.根据权利要求10所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述预处理负极极片的电阻率≤20mΩ·m，经辊压后所述负极极片的电阻率≤8mΩ·m；和/或，
12.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1至5任一项所述的负极极片，或者所述锂离子电池包括如权利要求6至11任一项所述负极极片的制备方法制得的负极极片。
13.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置包括如权利要求12所述的锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：集流体、设于所述集流体至少一侧表面的镀锂层和活性物质层，所述镀锂层位于所述活性物质层与所述集流体之间，其中，所述镀锂层包括经锂盐自身电化学分解得到的金属锂，所述锂盐为草酸锂或碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述锂盐自身电化学分解得到的所述金属锂的转化率≥98％，所述金属锂的颗粒直径为50nm～800nm。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述镀锂层的厚度与所述负极极片的厚度比值为0.8％～8％，所述镀锂层的厚度为1μm～10μm；和/或，
4.根据权利要求1至3任一项所述的负极极片，其特征在于，以质量百分比计，所述镀锂层包括91％～96％的第一活性物质、1％～5％的所述锂盐、0.5％～2％的第一导电剂、1.5％～4.5％的第一粘结剂、0.2％～0.5％的第一分散剂；以质量百分比计，所述活性物质层包括95％～98％的第二活性物质、0.5％～2％的第二导电剂、1.5％～4.5％的第二粘结剂、0.2％～0.5％的第二分散剂。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述第一活性物质与所述锂盐在所述镀锂层中的质量百分比之和与所述第二活性物质在所述活性物质层中的质量百分比相同；
6.一种如权利要求1至5任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的负极极片的制备方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐恒，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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