[发明专利]补锂集流体及其制备方法、应用、负极极片和锂离子电池

权利要求书

1.补锂集流体，其特征在于：包括集流体本体和补锂材料层；

所述集流体本体包括依次设置的第一涂炭层、基底层和第二涂炭层，第一涂炭层、基底层和第二涂炭层相邻两层之间紧贴并固定连接；所述第一涂炭层上间隔设有若干通孔，且若干通孔均穿透基底层和第二涂炭层；

所述补锂材料层填充于若干通孔之中。

2.根据权利要求1所述的补锂集流体，其特征在于：所述基底层为铜箔或镍箔；

优选的，所述基底层为铜箔。

3.根据权利要求1或2所述的补锂集流体，其特征在于：所述第一涂炭层和第二涂炭层的厚度均为2-10μm；集流体本体的厚度为5-30μm；

和/或，若干通孔均匀分布，且通孔的横截面形状为圆形、椭圆形、菱形或多边形中的至少一种；

和/或，通孔的孔径在0.2～3μm之间，孔隙率为10-40％。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的补锂集流体，其特征在于：所述第一涂炭层和第二涂炭层均为导电剂和粘结剂以重量比(60-90)：(10-40)混合形成的导电浆料涂层；

优选的，所述导电剂为导电炭黑、科琴黑、导电石墨、导电纤维、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；

优选的，所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、丙烯酸、聚氧化乙烯、羧甲基纤维素纳、丁苯橡胶、羟丙基甲基纤维素、羧基丁苯乳胶、聚乙烯醇中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的补锂集流体，其特征在于：所述补锂材料层材质为金属锂或锂碳复合材料；优选的，所述补锂材料层材质为金属锂。

6.一种制备如权利要求1至5任意一项所述的补锂集流体的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将导电剂和粘结剂混合均匀得到导电浆料，再将导电浆料涂覆在基底层的上表面和下表面，得到集流体本体；

(2)在集流体本体上形成若干通孔，使它们均贯穿整个集流体本体，形成多孔涂炭集流体；

(3)根据硅碳负极的容量选择合适的预锂化容量，按照所需的预锂化容量精准计算所需补锂材料的质量，将补锂材料熔融后，沉积在若干通孔中，得到补锂集流体。

7.根据权利要求6所述的补锂集流体的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，若干通孔的形成方法为扎孔、压孔、腐蚀、电解、电镀、激光刻蚀中的一种；

和/或，步骤(3)中，将补锂材料熔融后沉积在若干通孔中的方法为真空蒸镀、溅射沉积、等离子体镀膜中的一种。

8.如权利要求1至5任意一项所述的补锂集流体在锂离子电池生产中的应用。

9.一种负极极片，其特征在于：含有如权利要求1至5任意一项所述的补锂集流体。

10.一种锂离子电池，包括正极极片和隔膜，其特征在于：还包括如权利要求9所述的负极极片。