[发明专利]一种用于负极片补锂的锂卷膜及应用

说明书

本发明涉及锂电池负极片补锂技术领域，针对现有压延补锂存在锂膜分布不均而影响锂电池使用性能，并带来安全隐患的问题，公开一种用于负极片补锂的锂卷膜，所述锂卷膜包括基材层和通过镀锂的方式在基材层上形成的锂膜。本发明的锂卷膜通过镀锂的方式在基材层上形成锂膜，与压延锂带相比，能够精确的控制锂膜表面的均匀度，避免补锂时的局部富锂现象，并可以消除压延中的锂膜边缘鼓起等问题，同时可以实现锂膜厚度更薄，并避免电池级锂片生产中的断裂现象，提高提升锂电池的性能和生产效率，降低了安全隐患。

技术领域

本发明涉及锂电池负极片补锂技术领域，具体涉及一种用于负极片补锂的锂卷膜及应用。

背景技术

锂电池首次冲放电过程时都会有由于SEI膜的形成而消耗部分活性锂，由此造成正极材料活性锂的损失，首次效率降低，导致电池容量降低，这种现象在硅基负极材料中特别明显。为了减少由于锂电池在首次充放电及循环过程中过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，对锂电池负极极片补锂来补充部分活性锂是一个非常有效的解决方案。

目前主要是针对负极片进行预补锂处理。按照锂源可以分成锂带、锂粉、液态锂以及锂盐等，其中锂带补锂是一种非常可能产业化的锂源补锂方式，能实现产业化卷对卷的补锂，满足连续生产要求，如报道的专利CN201610015441.8，CN105489846A和CN201910452204.1等，基本采用基带保护锂带的方式，将锂带压延至基带上，再从基带转印至电池极片上。

上述方法对锂带要求非常的高，对其厚度以及厚度均匀性要求非常高：(1)压延制备的锂膜一般厚度不均匀，与负极片覆合时导致局部富余锂，无法消耗完全的锂对后续负极卷加工制成带来非常大的安全隐患；(2)压延过程中的锂膜边缘起鼓等问题，导致该过程难以控制精度；(3)由于锂金属的特性，目前工业化水平很难制备超薄厚度均匀性非常好且小于5μm的锂带，而负极片补锂单位面积所需的锂折换成锂膜厚度，就要求锂膜厚度小于5μm且非常高的均匀性，如何制备厚度均匀性非常好且厚度小于5μm的锂膜在锂带负极预补锂产业化的一个非常重要的课题；(4)由于电池级锂片无法生产较宽尺寸的锂带，压延的方法无法制备较宽的锂膜；(5)由于电池级锂片非常薄，且强度低，因此在实际生产中很难连续生产，很容易断带。所以如何在具体锂电池负极锂带补锂的应用中制备超薄均匀性非常好且厚度可控的复合锂膜是锂电池发展的一个重要问题。

发明内容

针对现有压延补锂存在锂膜分布不均而影响锂电池使用性能，并带来安全隐患的问题，本发明的目的在于提供一种用于负极片补锂的锂卷膜，以提达到高锂膜均匀性，还降低锂膜厚度，进而提高锂电池性，并降低安全隐患的目的。

本发明的另一目的在于提供该锂卷膜在锂电池负极片补锂上的应用。

本发明提供如下的技术方案：

一种用于负极片补锂的锂卷膜，所述锂卷膜包括基材层和通过镀锂的方式在基材层上形成的锂膜。本发明的锂卷膜通过镀锂的方式在基材层上形成锂膜，与压延锂带相比，能够精确的控制锂膜表面的均匀度，避免补锂时的局部富锂现象，并可以消除压延中的锂膜边缘鼓起等问题，同时可以实现锂膜厚度更薄，避免电池级锂片生产中的断裂现象，提高提升锂电池的性能和生产效率，降低了安全隐患。

作为本发明的优选，所述锂膜的厚度为50～2500nm，锂膜均匀度±20nm。目前的锂膜厚度一般在5μm以上，少部分能达到3μm。过厚的锂膜导致内部的锂不能被完全消耗而发生化学反应产热，造成热效应并来安全隐患。本发明的锂膜的厚度可以达到50～2500nm，显著的低于目前压延锂带上锂膜厚度下限的3μm；锂膜表面均匀度可达到±20nm，可以很好的消除局部富锂现象。而且锂膜的宽度可以达到50～3000mm，宽度更大，满足电池尺寸越做越大的要求。

作为本发明的优选，镀锂的方法为真空蒸发镀锂、磁控镀锂中的一种或组合。