【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体涉及锂离子电池负极片及其制备方法和包含其的锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优势而成为消费类电子电池与新能源汽车动力电池的首选。然而锂离子电池电极材料在首次充放电过程中会形成固态电解质膜，而固态电解质膜的形成会导致锂损耗，从而限制了锂离子电池能量密度的发挥，在硅基负极材料体系中表现尤为明显，而循环过程中副反应引起的活性锂损耗造成循环寿命缩短，对极片补锂是提升锂离子电池能量密度与循环寿命有效手段。
2、现有的负极补锂技术一般都是把金属锂或金属锂的混合物通过各种方式，与负极活性物质直接混合，或通过辊压的方法将金属锂带直接压在负极活性物质层表面，这种直接在负极活性物质层表面压金属锂带的做法存在金属锂与负极活性物质直接接触，反应过快，造成极片大量发热引发安全问题，尤其是在高活性负极材料体系(如含硅负极)放热更为严重，容易引发安全问题，进而影响锂离子电池的循环寿命、能量密度和动力学性能。因此，如何实现有效补锂且避免大量反应热影响锂离子电池性能至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的补锂技术中锂源(如金属锂)直接与负极活性物质接触，反应过快导致放热过大，特别是在大量补锂时，热量积累出现热失控，引发起火等安全的问题，本专利技术提供锂离子电池负极片及其制备方法和包含其的锂离子电池，该补锂负极片可减少负极发热，进而提高锂离子电池的循环寿命和存储寿命。
2、为了实现上述目
3、本专利技术第二方面提供一种锂离子电池负极片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、将负极材料、第一粘结剂和第一导电剂混合，得到浆料a；将所述浆料a涂覆在集流体至少一侧的表面，形成负极活性物质层；
5、将隔离材料、可选的第二负极材料、第二粘结剂和第二导电剂混合，得到浆料b；将所述浆料b涂覆在所述负极活性物质层的至少部分表面，形成隔离层；其中，所述隔离层包括隔离材料，所述隔离材料选自锂金属硫化物和/或锂金属卤化物；
6、将补锂材料涂覆或直接贴合在所述隔离层的表面，经辊压，形成补锂层，得到锂离子电池负极片。
7、本专利技术第三方面提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括前述的锂离子电池负极片或前述的制备方法制得的锂离子电池负极片。
8、通过上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果如下：
9、本专利技术通过在负极活性物质层和补锂层之间设置隔离层，这种结构隔离了补锂层与具有合金负极材料(例如硅负极材料)的负极活性物质层的直接接触，降低了负极补锂时金属锂与合金负极材料发生锂化反应而产生的热量，避免或降低极卷上热量积累导致极卷自燃的风险，提高了负极补锂的安全性；同时通过给负极补锂，提高电池能量密度和循环性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体以及依次层叠设置在所述集流体至少一个表面上的负极活性物质层、隔离层和补锂层；其中，所述负极活性物质层的表面至少部分被所述隔离层所覆盖；所述补锂层设置在所述隔离层上；所述隔离层包括隔离材料，所述隔离材料为锂金属硫化物和/或锂金属卤化物。
2.根据权利要求1所述的负极片，其中，所述隔离材料的表面包覆有聚合物材料；
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其中，所述锂金属硫化物选自通式LixMyPzSw所示化合物中的一种或多种；其中，M为Ge和/或Sn，x+4y+5z＝2w，0＜y≤1.5；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负极片，其中，所述锂金属卤化物选自Li3MX6、LiMX4、Li2M’X4和Li2M”X6中的一种或多种；其中，M选自Sc、Y、Er、Ho、Yb、Ce、Al、Ga和In中的一种或多种；M’选自Mg和/或Zn；M”选自Zr和/或Ti；X选自F、Cl、Br和I中的一种或多种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极片，其中，基于所述隔离层的总量，所述隔离层包括
6.根据权利要求5所述的负极片，其中，所述隔离层的第一厚度为2-30μm，优选为2-5μm。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极片，其中，所述隔离层还包括第二碳负极材料；
8.根据权利要求7所述的负极片，其中，基于所述隔离层的总量，所述隔离层包括：所述隔离材料30-68wt％，所述第二碳负极材料30-68wt％，第二粘结剂1-10wt％和第二导电剂0.5-5wt％；
9.根据权利要求7或8所述的负极片，其中，所述隔离层的第二厚度为10-50μm，优选10-20μm。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的负极片，其中，所述隔离材料的平均颗粒粒径为1nm-5μm。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的负极片，其中，所述集流体的厚度为3-12μm；
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的负极片，其中，基于所述负极活性物质层的总量，所述负极活性物质层包括：负极材料92-98.5wt％、第一粘结剂1-5wt％和第一导电剂0.5-3wt％；
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的负极片，其中，所述集流体的材质为铜箔或复合铜箔；
14.一种锂离子电池负极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
15.根据权利要求14所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括：在所述隔离材料的表面包覆聚合物材料；
16.根据权利要求14或15所述的制备方法，其中，所述锂金属硫化物选自通式LixMyPzSw所示化合物中的一种或多种；其中，M为Ge和/或Sn，x+4y+5z＝2w，0＜y≤1.5；优选地，所述锂金属硫化物选自Li10GeP2S12、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10SnP2S12和Li7GePS8中的一种或多种；
17.根据权利要求14-16中任意一项所述的制备方法，其中，基于所述浆料B的总量，所述浆料B包括：所述隔离材料85-97wt％，第二粘结剂1-10wt％和第二导电剂0.5-5wt％。
18.根据权利要求14-16中任意一项所述的制备方法，其中，基于所述浆料B的总量，所述浆料B包括：所述隔离材料30-68wt％，所述第二碳负极材料30-68wt％，第二粘结剂1-10wt％和第二导电剂0.5-5wt％；
19.根据权利要求14-18中任意一项所述的制备方法，基于所述浆料A的总量，所述浆料A包括：负极材料92-98.5wt％、第一粘结剂1-5wt％和第一导电剂0.5-3wt％；
20.根据权利要求14-19中任意一项所述的制备方法，其中，所述集流体的材质为铜箔或复合铜箔；
21.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-13中任意一项所述的锂离子电池负极片或权利要求14-20中任意一项所述的制备方法制得的锂离子电池负极片。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体以及依次层叠设置在所述集流体至少一个表面上的负极活性物质层、隔离层和补锂层；其中，所述负极活性物质层的表面至少部分被所述隔离层所覆盖；所述补锂层设置在所述隔离层上；所述隔离层包括隔离材料，所述隔离材料为锂金属硫化物和/或锂金属卤化物。
2.根据权利要求1所述的负极片，其中，所述隔离材料的表面包覆有聚合物材料；
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其中，所述锂金属硫化物选自通式lixmypzsw所示化合物中的一种或多种；其中，m为ge和/或sn，x+4y+5z＝2w，0＜y≤1.5；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负极片，其中，所述锂金属卤化物选自li3mx6、limx4、li2m’x4和li2m”x6中的一种或多种；其中，m选自sc、y、er、ho、yb、ce、al、ga和in中的一种或多种；m’选自mg和/或zn；m”选自zr和/或ti；x选自f、cl、br和i中的一种或多种；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极片，其中，基于所述隔离层的总量，所述隔离层包括：所述隔离材料85-97wt％，第二粘结剂1-10wt％和第二导电剂0.5-5wt％；
6.根据权利要求5所述的负极片，其中，所述隔离层的第一厚度为2-30μm，优选为2-5μm。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极片，其中，所述隔离层还包括第二碳负极材料；
8.根据权利要求7所述的负极片，其中，基于所述隔离层的总量，所述隔离层包括：所述隔离材料30-68wt％，所述第二碳负极材料30-68wt％，第二粘结剂1-10wt％和第二导电剂0.5-5wt％；
9.根据权利要求7或8所述的负极片，其中，所述隔离层的第二厚度为10-50μm，优选10-20μm。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的负极片，其中，所述隔离材料的平均颗粒粒径为1nm-5μm。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的负极片，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：温爱鹏，袁万颂，历彪，高大雄，许耀阳，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。