[发明专利]一种锂电池的负极及其制备方法和锂电池有效
申请号: | 201810925036.9 | 申请日: | 2018-08-14 |
公开(公告)号: | CN110828774B | 公开(公告)日: | 2021-05-14 |
发明(设计)人: | 郭姿珠;马永军;任建新;李静;陈嵩 | 申请(专利权)人: | 比亚迪股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/139;H01M10/052 |
代理公司: | 北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙) 11447 | 代理人: | 耿超;王浩然 |
地址: | 518118 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 锂电池 负极 及其 制备 方法 | ||
1.一种锂电池的负极,其特征在于,该负极包括负极基体和覆盖在所述负极基体的至少一个主表面上的隔离保护膜;所述负极基体含有负极活性材料且所述负极活性材料为锂金属负极活性材料、锂硅碳复合负极活性材料和锂合金负极活性材料中的一种或几种;所述隔离保护膜含有聚碳酸酯类聚合物和有机锂盐;所述有机锂盐为在碳酸甲乙酯中溶解度小于0.1mol/L的有机锂盐。
2.根据权利要求1所述的负极,其特征在于,所述隔离保护膜的厚度为0.5-25μm。
3.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述隔离保护膜中,相对于1-95重量份的所述聚碳酸酯类聚合物,所述有机锂盐的含量为5-99重量份。
4.根据权利要求3所述的负极,其特征在于,相对于10-90重量份的所述聚碳酸酯类聚合物,所述有机锂盐的含量为10-90重量份。
5.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述有机锂盐包括乙烯二碳酸酯锂、碳酸甲酯锂、碳酸乙酯锂、亚乙烯二碳酸锂、二亚乙烯二碳酸锂、丙烯二碳酸锂、甲醇锂、乙醇锂、甲酸锂、草酸锂和硬脂酸锂中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述聚碳酸酯类聚合物包括聚碳酸丙烯酯、聚亚乙基碳酸酯、聚乙烯基碳酸乙烯酯、聚三亚甲基碳酸酯以及聚烯丙基二甘醇二碳酸酯的均聚物或共聚物中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述聚碳酸酯类聚合物的玻璃化转变温度低于-20℃。
8.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述锂金属负极活性材料包括锂箔、锂薄膜、稳定化锂粉和锂带中的至少一种;所述锂硅碳复合负极活性材料包括预嵌锂后的硅碳负极;所述锂合金负极活性材料含有锂以及硼、镓、铟、铝、磷、铅、锗和锡中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的负极,其特征在于,所述负极还包括用于负载所述负极活性材料的负极集流体;所述负极集流体还包括铜箔、铜网、镍网、镍箔、泡沫铜、不锈钢网和不锈钢带中的至少一种。
10.一种制备锂电池的负极的方法,其特征在于,该方法包括:将成膜材料在负极基体上涂覆成膜,或者将成膜材料单独涂覆成膜后再压制在所述负极基体上,所述负极基体含有负极活性材料且所述负极活性材料为锂金属负极活性材料、锂硅碳复合负极活性材料和锂合金负极活性材料中的一种或几种;所述成膜材料含有聚碳酸酯类聚合物、有机锂盐和溶剂;所述有机锂盐为在碳酸甲乙酯中溶解度小于0.1mol/L的有机锂盐。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述成膜材料的涂覆量为0.3-1.5g/cm2。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述成膜材料中,相对于1-95重量份的所述聚碳酸酯类聚合物,所述有机锂盐的含量为5-99重量份。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,涂覆成膜的条件包括:涂覆的温度为20-50℃,成膜的温度为25-150℃,成膜的时间为30-600分钟;压制的条件包括:压制的压力为0.2-10MPa,压制的温度为25-150℃,压制的时间为10-300分钟。
14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸亚乙烯酯、乙二醇二甲醚和二氧戊烷中一种或几种。
15.权利要求10-14中任意一项所述的方法制备得到的锂电池的负极。
16.一种锂电池,其特征在于,该锂电池包括正极、电解质和负极,所述负极为权利要求1-9和15中任意一项所述的负极;所述隔离保护膜位于所述负极基体和所述电解质之间。
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