[发明专利]一种锂电池锂金属负极板及其制备方法

说明书

本方案公开了锂电池技术领域的一种锂电池锂金属负极板，所述负极板为极耳‑锂带‑极耳依次叠加后相互焊接而成。极耳和锂带之间通过焊接的方式连接，这样的连接方式下极耳可采用薄型材质来制作，将极耳、锂带、极耳焊接在一起，使得极耳与锂带接触更加紧密，两者的连接处更稳固，这样避免了采用压机压制的方式制作负极板时，压力过大锂带延展变形、压力不足极耳与锂带接触不良的问题。

技术领域

本发明属锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池锂金属负极板及其制备方法。

背景技术

现有的锂一次电池负极板采用金属锂或其合金为活性物质制备的，放电过程中，金属锂(或称锂带)作为集流体，同时又作为负极而容易被氧化成锂离子与正极反应从而被消耗。因此，在放电后期，锂带因消耗而变薄易产生断裂，进而造成集流中断致使正极容量不能完全发挥，且通常先发生在负极极耳与锂带压接边缘处，同时也造成了放电后期放电电压出现明显的波动。为了解决该问题，目前也有一些通过增加极耳厚度来防止锂带断裂的技术，但是这些技术又带来了新的问题。

如：现有锂二次电池(包括锂硫和液态锂金属电池)的负极板采用金属锂或其合金为活性物质制备的，为了保证锂二次电池的循环性能，通常负极锂金属要过量50％～100％，这样使得负极极耳处的厚度要明显大于正极极耳处的厚度，影响了软包电池的外形尺寸；对于金属壳体电池来说，正、负极的极耳处厚度不一致将导致单体电池空间利用率偏低，降低了电池的比能量。

再如公开号为CN105655534的专利公开了一种卷绕式锂一次电池负极结构，包括极耳和锂带；其特征在于：还包括锂条；所述锂条的宽度为极耳宽度的N倍；4＜N＜5；所述锂条、极耳、锂带依次叠加后卷绕而成锂一次电池负极结构；其中，锂带位于外侧；所述锂条和极耳的厚度相同。电池放电时，极耳处双面均有锂带，金属锂厚度增加一倍，因此当其他位置锂带消耗变薄几近断裂时极耳处得锂带仍有100％的冗余，因此仍具有一定的厚度，可有效起到集流作用从而防止极耳与锂带压接边缘处断裂；采用极耳处锂带增厚的办法，未对放电过程产生任何影响，放电反应更加均匀，防止了局部反应过度而造成的锂带断裂。

然而，该专利只是公开了一种卷绕式锂一次电池负极结构，该种结构很明显地造成了负极极耳处的厚度明显增厚，导致电池负极边的厚度明显大于正极边，尤其是对于大容量多电芯的电池，对电池的外形影响非常大。

再如公开号为CN109546068A的专利公开了一种锂电池负极和锂电池负极集流方法。所述锂电池负极包括极耳、金属负极；所述锂电池负极集流的步骤包括：将所述极耳放置于所述金属负极的一侧，其中所述极耳被所述金属负极包裹，使用压力机在一定压力下将所述极耳被所述金属负极包裹的部分压平，以得到所述负极，所述极耳厚度为0.05mm～0.15mm。

该专利极耳厚度较厚，其中的金属负极采用的材料是金属锂或含锂合金(统称锂带)，同时极耳处锂带的厚度增加了一倍，导致电池负极边的厚度明显大于正极边，尤其是对于大容量多电芯的电池，对电池的外形影响非常大。此外，该专利只是采用压力机在一定的压力下进行压制，为了使极耳和锂带紧密接触，所以压力要足够大，即方案中的2MPa～15MPa，而在该压力下采用该专利方法易造成锂带延展变形，压力不足易使得极耳与锂带接触不良，造成放电过程中电压出现波动，尤其是放电后期电压波动明显。

发明内容

本发明意在提供一种在不增加负极极耳处的厚度的情况下，还能够防止锂带消耗变薄而断裂的锂电池锂金属负极板。

本方案中的一种锂电池锂金属负极板，所述负极板为极耳-锂带-极耳依次叠加后超声波焊接而成。

本方案的工作原理是：极耳和锂带之间通过焊接的方式连接，这样的连接方式下极耳可采用薄型材质来制作，将极耳、锂带、极耳焊接在一起，使得极耳与锂带接触更加紧密，两者的连接处更稳固，这样避免了采用压机压制的方式制作负极板时，压力过大锂带延展变形、压力不足极耳与锂带接触不良的问题。

本方案的有益技术效果有：