[发明专利]一种干法制备锂电池补锂负极片的方法

说明书

本发明公开了一种干法制备锂电池补锂负极片的方法，涉及锂电池制造工艺，所述负极片通过在干法制备负极片时加入钝化锂粉，实现了在负极搅拌工艺补锂，避免了负极极片端补锂带来的安全风险与设备成本。该补锂负极片既具备干法负极片成本低，环保，导电性好的特点，又对负极活性物质补充了循环过程消耗的锂，实现了电池的高库伦效率与长循环寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，具体涉及一种干法制备锂电池补锂负极片的方法。

背景技术

随着新能源车用电池的不断普及与消费者对续航里程的不断要求，进一步提高电池的能量密度成为关键。氧化亚硅具有克容量高（1200mAh/g）、对锂电位低、循环稳定性高等优点，成为替代石墨的热门选择。但氧化亚硅嵌锂初期会形成不可逆的锂硅酸盐，恶化全电池首效。

为解决上述问题，专利CN103199217A提出将多孔锂片覆盖于阳极片的膜片表面，用额外引入的锂源来补偿循环初期的锂消耗。但是该方法对环境控制要求严格，锂片活性强，极容易起火引发安全隐患。

专利CN105244472A公开了一种预嵌锂的负极片，所述活性物质为可嵌锂炭材质材料；所述预嵌锂层为厚度为5μm-30μm 的致密均匀复合薄膜层，由石墨50％-70％，锂盐30％-50％组成；预嵌锂层经磁控溅射镀膜于活性物质层上得到；所述锂盐为钴酸锂、钛酸锂、钼酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、镍钴酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂中的一种或几种。然而，所述预嵌锂层制备工艺复杂，成本高昂，不适用于经济型电池的制备。

专利CN107644980A 公开了一种预嵌锂硬炭材料的制备方法，包括在惰性气体保护氛围下，添加电解液于初始硬炭材料上直至电解液浸湿初始硬炭材料的表面，随后将金属锂片完全覆盖于初始硬炭材料上进行预嵌锂反应，经过一定的反应时间，移除金属锂片，得预嵌锂硬炭材料。然而，该工艺无法大批量生产，只适用于小批量电池制备。

专利CN104409224A涉及一种锂离子电容器用负极片。负极片包括集流体、涂布在集流体两面的底层涂层和涂布在底层涂层上的上层涂层，其中，底层涂层包括碳质活性物质、导电剂和粘结剂I，上层涂层包括稳定化锂金属粉末和粘结剂II；稳定化锂金属粉末选用美国FMClithium公司生产的SLMP型稳定化锂金属粉末。然而，涂层制备工艺复杂，对设备与环境要求极高，极大提升了电芯制备成本。

专利CN104392846A公开了一种超级锂离子电容器及其制备方法，所述电容器包括正极、负极和电解液，所述正极包括第一集流体和设置于其表面的第一含碳活性层，所述负极包括第二集流体和设置于其表面的第二含碳活性层，还包括由纯化锂粉与锂盐（含碳酸锂、磷酸锂）的混合物形成的片状的第三活性层，所述第三活性层设置在第一含碳活性层或第二含碳活性层表面，用于为第一含碳活性层或第二含碳活性层提供锂离子。然而，第三活性层的活性过大，对环境控制要求高，稍有湿度与温度超标，即会引起着火爆炸等安全问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种干法制备锂电池补锂负极片的方法。本发明提供的干法制备补锂负极片，通过在干法电极制备时加入钝化锂粉，补充了硅首圈循环消耗的锂，同时又保障了生产环境的安全。制备得到的负极片容量发挥高、库伦效率高且循环稳定性高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

S1、称取占粉体总重量1-3%导电剂和80-90%负极活性物质，混合均匀；

S2、在S1得到的材料中加入占粉体总重量1-5%粘结剂A，搅拌混合1-2h，转速为1500-3000r/min，搅拌温度为10-60℃；

S3、在S2得到的材料中加入占粉体总重量1-5%粘结剂B，搅拌混合1-4h，转速为2000-5000r/min，搅拌温度为10-60℃；

S4、在S3得到的材料中加入占粉体总重量3-10%固态电解质，搅拌混合1-4h，转速为500-3000r/min，搅拌温度为10-60℃；