[发明专利]一种含锂电池负极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种含锂电池负极片的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将负极集流体表面进行粗化，使集流体表面形成孔；步骤2，在负极集流体表面电镀锂层，制成电镀锂负极集流体；步骤3，制备硬碳浆料并将硬碳浆料涂于电镀锂层的表面，制成硬碳‑电镀锂负极集流体；最后将硬碳‑电镀锂负极集流体制备成电极片，在电极片上电连接负极极耳制备成电池负极片。实验证明，利用本发明方法制备的含锂电池负极片具有薄化负极锂层、提高首次库伦效率、电化学活性高、循环性能好、成本低、安全性能好等优点。在现实的生产工艺上具有广泛地应用前景。

技术领域

本发明属于锂电池研发技术领域，特别是涉及含锂电池负极片的制备方法。

背景技术

目前，锂电池在储能上的技术应用主要围绕在电网基站备用电源、家庭光储系统、电动汽车与充电站、电动工具、居家办公设备等领域。

自上个世纪90年代初锂离子电池问世以来，以石墨化碳材料为负极、钴酸锂材料为正极的锂离子电池技术得到了巨大的发展。然而，在研究和应用的过程中人们发现，由于石墨材料自身的一些缺陷，会影响锂电池的使用性能，其中包括：一、石墨材料的层与层间依靠范德华力结合，在脱嵌锂过程中碳材料表现出较大的体积变化，在电池循环过程中这会使碳材料颗粒间产生较大应力，导致负极掉粉，影响电池的循环寿命；二、石墨材料的层间距d002<0.34nm，由于石墨的层间距小，Li+在石墨层间的扩散速率较小，大电流充放电性能较低，无法满足动力电源对于功率特性的要求；三、以石墨体系为主的锂离子电池在低温环境使用时的充电能力欠佳，由于进行大倍率充电会导致负极产生锂枝晶，产生严重的安全隐患以及电池性能的严重衰减。

发明内容

本发明的目的是提供一种含锂电池负极片的制备方法，以解决利用石墨化碳材料为负极的锂电池所存在的循环寿命短等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含锂电池负极片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将负极集流体表面进行粗化，使集流体表面形成孔；优选的，所述负极集流体是厚度在8um～20um的铜箔。

步骤2，在负极集流体表面电镀锂层，制成电镀锂负极集流体；优选的，步骤1中将负极集流体表面进行粗化的具体方法为：在负极集流体表层涂抗氧层，覆盖加工好的掩盖膜，经过紫外曝光、显影、蚀刻；集流体表面小孔的孔径8um～10um。

优选的，步骤2中在负极集流体表面电镀锂层所利用的方法为化学电镀：以负极集流体为阴极，金属锂、锂盐或含锂化合物为阳极进行电镀。

或者，优选的，步骤2中在负极集流体表面电镀锂层利用锂离子电池化成原理进行电镀，正极活性材料中可逆的锂脱出，形成脱锂态正极活性材料，从正极脱出的Li+游离到负极并电镀在负极集流体表面形成锂层。

步骤3，制备硬碳浆料并将硬碳浆料涂于电镀锂层的表面，制成硬碳-电镀锂负极集流体；最后将硬碳-电镀锂负极集流体制备成电极片，在电极片上电连接负极极耳制备成电池负极片。

优选的，所述硬碳浆料中的硬碳是利用植物碳源制备的有机生物碳，其粒径在5um～18um。更优选的，所述植物碳源为椰子壳、柚子皮、咖啡渣、茶叶渣、玉米杆、稻谷壳中的一种或几种。

优选的，在所述电极片上电连接负极极耳是利用焊接或胶合的连接方式在电极片上连接导电金属带。

实验证明，利用本发明方法制备的含锂电池负极片具有薄化负极锂层、提高首次库伦效率、电化学活性高、循环性能好、成本低、安全性能好等优点。在现实的生产工艺上具有广泛地应用前景。

具体实施方式