[发明专利]具有在正极上形成的锂金属的锂二次电池及其制造方法

权利要求书

1.一种锂二次电池，其包含：

正极，所述正极包含正极集电器和正极混合物；

负极，所述负极包含负极集电器和锂金属；

设置在其间的隔膜；和

电解质，

其中所述锂金属设置在所述隔膜与所述正极混合物之间以通过充电和放电形成锂薄膜，

其中所述锂金属在0.01C至0.5C下通过1至2次充电和放电以所述锂薄膜形式形成在所述负极集电器上，其中初始充电的电流密度为0.01C至0.03C，以及在所述锂薄膜上具有SEI层，

其中在所述负极集电器与所述隔膜之间形成保护层，

其中所述保护层选自：

聚环氧乙烷(PEO)；

聚丙烯腈(PAN)；

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；

聚偏二氟乙烯(PVDF)；

聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)；

LiPON；

Li₃N；

Li_xLa_1-xTiO₃，其中0x1；和

Li₂S-GeS-Ga₂S₃。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂金属具有1μm至100μm的厚度。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述正极混合物包含正极活性材料、导体和粘合剂。

4.根据权利要求3所述的锂二次电池，其中所述正极活性材料选自：

LiCoO₂；

LiNiO₂；

LiMnO₂；

LiMn₂O₄；

Li(Ni_aCo_bMn_c)O₂，其中0a1，0b1，0c1，a+b+c＝1；

LiNi_1-yCo_yO₂；

LiCo_1-yMn_yO₂；

LiNi_1-yMn_yO₂，其中0≤y1；

Li(Ni_aCo_bMn_c)O₄，其中0a2，0b2，0c2，a+b+c＝2；

LiMn_2-zNi_zO₄；

LiMn_2-zCo_zO₄，其中0z2；

LiCoPO₄；

LiFePO₄；以及

它们的组合。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述保护层具有0.01μm至50μm的厚度。

6.一种制造权利要求1所述的锂二次电池的方法，其包括：

i)在正极集电器上形成正极混合物；

ii)在所述正极混合物上形成锂金属；

iii)在所述锂金属上连续设置隔膜和负极集电器，然后层压所得物；以及

iv)注入电解质，

其中，在使用所述电池之前，通过充电和放电在所述负极集电器上形成锂薄膜，

其中所述方法在ii)与iii)之间还包括，在所述负极集电器上形成保护层。