[发明专利]带有补锂涂层的锂电池铝箔及其锂电池正极片和锂电池

说明书

本发明公开的带有补锂涂层的锂电池铝箔包括铝箔基材和涂覆在铝箔基材表面的补锂涂层，所述补锂涂层由混合浆料固化而成，所述混合浆料包括含锂化合物、导电剂、粘接剂和溶剂，所述锂化合物、导电剂和粘接剂的质量百分比为：所述含锂化合物包括层状富锂材料xLi₂MnO₃·(1‑x)LiMO₂(M=Ni，Co，Mn，0<x<1)、富锂材料Li_1.17Ni_0.25Mn_0.58O₂、富锂反萤石结构的Li₅FeO₄中的一种或者两种以上的混合物。该铝箔用于制备锂电池时能够提高锂电池首次效率，增加提高锂电池能量密度，显著改善锂电池的循环性能，提高锂电池的安全性能，提高生产效率，降低电池的制造成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种带有补锂涂层的锂电池铝箔及其锂电池正极片和锂电池。

背景技术

锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。但随着便携式电子设备微型化、长时间待机的不断发展，以及电动自行车、电动汽车等大功率、高能量设备的启用，都对作为储能电源的锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求。

在电池的首次充电过程中，由于负极片表面形成的固体电解质膜(SEI膜)会消耗部分从正极片迁移过来的Li⁺，由此造成正极材料中Li⁺的损失，从而降低了电池的容量，造成电池首次效率的降低。特别是当负极片中的活性物质为合金材料(如硅合金和锡合金等)时表现得尤为明显，所以为了提高电池的首次效率，补锂技术的应用显得尤为迫切。

目前最为常见的补锂技术分为负极补锂和正极补锂，其中负极补锂技术主要采用锂粉和锂箔等工艺，补充负极在首次充电过程中不可逆容量损失。该方法工艺条件严苛，投资大，并且金属锂的使用造成较大的安全风险。一种是将锂金属、负极材料和非水液体混合形成浆料，将浆料涂覆到集流体上，然后干燥浆液，辊压后灌注电解液，使锂粉扩散进入活性材料内部。该方法虽然能够提高首次效率，但由于金属锂反应活性较高，整个操作环境需要在无水的干燥环境中进行，而且要严格控制温度，导致工序复杂。此外，由于锂粉较轻，在浆料中很容易上浮，造成添加的困难。一种是通过添加有机锂，虽然该方法能达到补锂效果，提高首次效率的目的，但是有机锂的溶剂为正己烷溶液、叔丁基锂的正己烷溶液和苯基锂，溶液有毒，并且操作需要在惰性保护气体中操作，增加了成本和操作难度。

发明内容

本发明的目的在于提供带有补锂涂层的锂电池铝箔及其锂电池正极片和锂电池，以解决采用锂粉和锂箔存在工艺条件严苛，投资大，存在较大风险的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供带有补锂涂层的锂电池铝箔，包括铝箔基材和涂覆在铝箔基材表面的补锂涂层，所述补锂涂层由混合浆料固化而成，所述混合浆料包括含锂化合物、导电剂、粘接剂和溶剂，所述锂化合物、导电剂和粘接剂的质量百分比为：：，所述含锂化合物包括层状富锂材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(M＝Ni，Co，Mn，0<x<1)、富锂材料Li_1.17Ni_0.25Mn_0.58O₂、富锂反萤石结构的Li₅FeO₄中的一种或者两种以上的混合物。

优选地，所述层状富锂材料的粒径小于100nm。

优选地，所述导电剂为导电石墨、乙炔黑、碳纳米管、纳米粉、石墨烯中的一种或者两种以上的混合物。

优选地，所述粘接剂为聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-全氟丙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种或两种及两种以上的混合物。