[发明专利]一种锂离子电容器

说明书

本发明公开了一种锂离子电容器，在所述起始负极片和结尾负极片上，与正极涂层相对布置的负极涂层含有负极活性物质A，不与正极涂层相对布置的面涂覆含有负极活性物质B的负极涂层。当采用金属锂电极对负极片进行预嵌锂操作时，金属锂片与起始负极片和结尾负极片涂覆有活性物质B的涂层相对，避免了金属锂粉末的析出，消除了安全隐患；不断补偿循环过程中锂的消耗，稳定负极的电位，提高锂离子电容器的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及一种电化学储能器件，具体而言，涉及一种锂离子电容器。

背景技术

锂离子电容器是一种新型的锂离子电化学储能器件，其特征是正极采用电容性电极材料，负极采用锂离子电池用电极材料。对于具有叠片式结构的锂离子电池，通常是负极要覆盖住正极。叠片式锂离子电池的电芯是通过按负极/隔膜/正极/隔膜/负极/隔膜/…的次序进行叠片的，负极片与正极片相对布置，并用隔膜隔开。其中，起始极片和结束极片均为单面涂覆的负极片，而其余的负极片和正极片均为双面涂覆，这样处理的目的可以确保与正极片上涂覆有正极涂层的部分对应有负极，从而可以充分利用锂离子电池的活性材料。叠片式锂离子电容器也采用这种结构，与锂离子电池的区别在于正极采用了电容材料，负极的电池材料进行了预嵌锂处理。发明专利申请CN105097293A公开了一种锂离子电容器的预嵌锂方法，将金属锂电极与电芯相对布置并用隔膜隔开，在金属锂电极与负极之间施加偏置电压，以恒压放电的方式对负极进行预嵌锂操作。然而，发现随着嵌锂量和嵌锂电流的增加，金属锂易于在起始的负极片未涂覆的集流体和金属锂电极表面析出活泼的金属锂粉末，这些具有纳米结构的金属锂粉末在空气中会自燃，遇水剧烈燃烧，并且会刺破隔膜、引起内部短路，造成安全隐患。

发明内容

为克服现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电容器，使锂离子电容器在预嵌锂过程中不发生金属锂粉末的析出，提高锂离子电容器的安全性能。

本发明锂离子电容器包括：

电芯，所述的电芯包括正极片、负极片和隔膜，所述的正极片包含正极集流体和涂覆于所述正极集流体的正极涂层，所述的负极片包含负极集流体和涂覆于所述负极集流体的负极涂层；所述的正极片与所述的负极片相对布置，并用隔膜隔开，正极片与负极片依次序叠片形成电芯，且起始的极片为起始负极片，结尾的极片为结尾负极片；

锂盐电解液，含浸于正极片、负极片和隔膜中；

壳体，所述的电芯置于壳体内；

正极极耳，其一端与正极片相连接，另一端伸出壳体外；

负极极耳，其一端与负极片相连接，另一端伸出壳体外；

所述正极片的第一面和第二面均涂覆有含有正极活性物质的正极涂层；所述负极片的与正极涂层相对布置的面均涂覆有含有负极活性物质A的负极涂层；在所述起始负极片和结尾负极片上，与正极涂层相对布置的面涂覆有含有负极活性物质A的负极涂层，不与正极涂层相对布置的面涂覆有含有负极活性物质B的负极涂层；所述的负极片、起始负极片和结尾负极片经过预嵌锂处理。