[发明专利]一种负极补锂的锂离子电池的制备方法及其锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极补锂的锂离子电池及其制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将负极片、正极片烘干；步骤S2、将补锂制品与负极集流体连接形成补锂负极；步骤S3、将补锂负极、隔膜、正极片以及壳体组装成裸电芯，加入电解液，封装，静置，化成，分容制得锂离子电池。本发明的一种负极补锂的锂离子电池的制备方法，将补锂制品与负极片形成电子通道和锂离子传输通道，通过锂离子传输通道对负极片进行补锂，有效控制补锂速度，提高补锂均匀性以及补锂质量。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种负极补锂的锂离子电池的制备方法及其锂离子电池。

背景技术

目前常用的负极补锂方法主要为锂箔补锂、锂粉补锂，此外还有利用硅化锂粉和电解锂盐水溶液进行负极补锂，锂箔补锂因其成本较低，工艺简单备受青睐。锂箔补锂技术是直接将锂箔辊压至负极极片上，与正极等装配成电池，注液后锂箔与负极短路并对负极进行补锂，此方法补锂速度过快且无法控制，电池满充后负极界面较差，电池电性能不佳。专利CN111446489A将锂箔放置于负极集流体未涂覆活性物质区补锂，此方法补锂效率低，速度慢且无法实现精准补锂。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种负极补锂的锂离子电池的制备方法，将补锂制品与负极片形成电子通道和锂离子传输通道，通过锂离子传输通道对负极片进行补锂，有效控制补锂速度，提高补锂均匀性以及补锂质量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种负极补锂的锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将负极片、正极片烘干；

步骤S2、将补锂制品与负极集流体连接形成补锂负极；

步骤S3、将补锂负极、隔膜、正极片以及壳体组装成裸电芯，加入电解液，封装，静置，化成，分容制得锂离子电池。

将补锂制品与负极片连接形成电子输送通道，加入大量电解液，使补锂制品与负极片之间又形成锂离子传输通道，补锂制品与负极片之间形成充放电回路，在电势差的作用下进行补锂，补锂速度相对减缓，从而使负极片补锂更均匀，提高补锂质量。

作为本发明一种负极补锂的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述步骤S1中烘干温度为80～100℃，烘干时间为12～24小时。极片预锂化过程至电芯注液工序均在干燥房内进行，露点控制在-35℃以下，避免补锂制品发生反应，影响补锂质量。控制烘干温度和烘干时间，提高极片的干燥程度，提高后续反应质量。

作为本发明一种负极补锂的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述步骤S1烘干处理后的负极片、正极片的水分含量小于或等于150ppm。补锂制品中锂活性较高，易与空气中水分、氧气和氮气反应，容易发生起火或爆炸，对负极片和正极片进行烘干，避免意外的发生。

作为本发明一种负极补锂的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述步骤S2中连接为直接连接或通过导体间接连接。补锂制品直接或间接与负极片连接，确保预锂化过程中补锂制品中的金属锂与负极通过集流体形成稳定的电子传输通道。补锂制品可以通过焊接与负极片连接。

作为本发明一种负极补锂的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述步骤S2中补锂制品与负极集流体的空箔区连接。锂金属连接位置可以为负极片任意空箔位置(头，中，尾均可)，优先极片头尾位置，生产过程中容易控制，叠片结构电池优先电池的上下最外层外侧；也可将锂金属制品直接与负极活性物质接触实现补锂。优选地，当补锂制品与负极集流体的空箔区的接触面积为90％时，补锂更均匀，补锂质量更好。

作为本发明一种负极补锂的锂离子电池的制备方法的一种改进，所述补锂制品为锂片、小锂块、锂碳复合带、铜锂复合带、锂粉、锂镁合金中的任意一种。当使用局部将锂焊接在空箔区的方法时推荐选用锂碳复合带，在锂箔内复合碳骨架，增强锂箔电子传导，防止焊接位置局部扩散速度过快，破坏未焊接位置的电子传导。