[发明专利]锂电池集流体、极片和锂电池及其制备方法、锂电池应用

权利要求书

1.一种锂电池集流体，包括多孔集流体本体，其特征在于：在所述多孔集流体本体中还填充或/和沉积有锂源材料，所述锂源材料为锂金属或/和富锂材料。

2.如权利要求1所述的锂电池集流体，其特征在于：所述锂电池的正极所含的活性物质为锂源活性物质时，所述锂源材料在所述锂电池集流体中的含量不大于锂电池首次充/放电过程中所消耗的锂量；或

所述锂电池正极的活性物质为非锂源活性物质时，所述锂源材料在所述锂电池集流体中的含量满足S＜L≤S+I，其中，S为无锂正极的储锂容量，L为锂源的补充量；I为负极在首次充放电中所消耗的锂量。

3.如权利要求1或2所述的锂电池集流体，其特征在于：所述富锂材料为xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂、Li_1+bNi_αMn_βCo_γA_δO₂、Li₂NiO₂、Li₇Ti₅O₁₂、Li₉Ti₅O₁₂、xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂掺杂改性物、Li_1+bNi_αMn_βCo_γA_δO₂掺杂改性物、Li₂NiO₂掺杂改性物、Li₇Ti₅O₁₂掺杂改性物、Li₉Ti₅O₁₂掺杂改性物中的一种以上；其中，0.01≤b≤0.3，0≤α≤0.4，0.2≤β≤0.65，0≤γ≤0.46，0≤δ≤0.15，A为Mg、Sr、Ba、Cd、Zn、Al、Ga、B、Zr、Ti、Ca、Ce、Y、Nb、Cr、Fe、V、Li中的至少一种。

4.如权利要求1或2所述的锂电池集流体，其特征在于：所述多孔集流体本体为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫碳、不绣钢网、镍网、铜网或铝网。

5.如权利要求1～4任一项所述的锂电池集流体的制备方法，包括如下步骤：

将所述锂源材料分散至含有粘结剂的溶剂中，配制成悬浊液；其中，锂源材料与粘结剂的质量比为1:(0.005～1:0.05)；

将所述悬浊液涂覆在所述多孔集流体本体上，再干燥处理，得到所述锂电池集流体。

6.如权利要求5所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于：所述多孔集流体本体浸渍于所述悬浊液的过程中，所述悬浊液被吸附在多孔集流体本体上的量如权利要求2所述的锂源材料在锂电池集流体中的含量。

7.如权利要求5所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于：将所述悬浊液涂覆在所述多孔集流体本体上的方式为液相浸渍、减压浸渍、减压引流法方式中的一种或者两种以上的方法结合。

8.如权利要求5～7所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于：所述悬浊液中，所述锂源材料在悬浊液中的重量含量为0.1%～5.0%。

9.如权利要求5～7所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚环氧乙烷、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物、聚氨酯、聚丙烯酸酯中的至少一种。

10.如权利要求1～4任一项所述的锂电池集流体的制备方法，包括如下步骤：

在惰性气体或真空的环境中，将所述锂源材料气化并沉淀在所述多孔集流体本体上。

11.如权利要求10所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于：所述锂源材料在所述多孔集流体本体上沉积的量如权利要求2所述的锂源材料在锂电池集流体中的含量。

12.如权利要求10或11所述的锂电池集流体的制备方法，其特征在于，还包括如权利要求5～9任一项所述锂电池集流体的制备方法的步骤。