一种预锂化负极极片及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115995524A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202111359908.8(22)申请日2021.11.17(71)申请人江苏天合储能有限公司地址213031江苏省常州市新北区天合光伏产业园天合路2号(72)发明人蒋治亿杨帆魏思伟(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师边人洲(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种预锂化负极极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种预锂化负极极片及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：将负极活性物质、导电剂、第一分散剂和无机锂盐与溶剂混合进行一步捏合，得到半步浆料；将得到的半步浆料和第二分散剂混合进行二步捏合，加入粘结剂后搅拌得到负极浆料；将得到的负极浆料涂覆在集流体表面得到所述预锂化负极极片，本发明在负极浆料的制备过程中，加入无机锂盐，无机锂盐直接参与构建人造SEI不会造成其他的副作用，可以明显优化SEI稳定性改善电池的循环性能和动力学性能。CN115995524ACN115995524A权利要求书1/1页1.一种预锂化负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将负极活性物质、导电剂、第一分散剂和无机锂盐与溶剂混合进行一步捏合，得到半步浆料；将得到的半步浆料和第二分散剂混合进行二步捏合，加入粘结剂后搅拌得到负极浆料；将得到的负极浆料涂覆在集流体表面得到所述预锂化负极极片。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机锂盐包括Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、Li2SO4、Li2SO3、Li3PO4或LiH2PO4中的任意一种或至少两种的组合，优选为Li2CO3、LiF或Li2O中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机锂盐的添加量为制得负极极片的活性物质层质量的0.1～20％，优选为0.5％～5％。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂包括导电炭黑SP；优选地，所述第一分散剂包括CMC；优选地，所述负极活性物质包括石墨；优选地，所述溶剂包括水。4.如权利要求1‑3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述负极活性物质、导电剂、第一分散剂和无机锂盐的质量比为(80～95):(1～2):(0.1～2):(0.1～20)。5.如权利要求1‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述一步捏合的时间为50～80min。6.如权利要求1‑5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二分散剂包括CMC；优选地，所述二步捏合的时间为为50～80min；优选地，所述二步捏合的真空度为‑80～‑100Kpa。7.如权利要求1‑6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括SBR；优选地，以所述负极浆料的质量为100％计，所述粘结剂的质量分数为1～2％；优选地，所述搅拌的真空度为‑80～‑100Kpa。8.如权利要求1‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌后测粘度、细度、观察气泡，满足规格后进行涂布。9.一种预锂化负极极片，其特征在于，所述预锂化负极极片通过如权利要求1‑8任一项所述方法制得。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的预锂化负极极片。2CN115995524A说明书1/5页一种预锂化负极极片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种预锂化负极极片及其制备方法和应用。背景技术[0002]汽车电动化及大规模可再生能源储能装置的广泛应用，为储能电池的发展提供极大的空间。锂离子电池因为较高的能量密度、循环寿命及低廉的成本得到了极大的关注。然而锂离子电池在首圈激活及前期循环过程中，存在SEI形成和修复、负极活性位点失活及锂金属的不可逆沉积等活性锂快速消耗的现象，导致首圈效率低，循环过程可逆容量衰减快。[0003]现有研究表明，SEI成分分为两类：①有机锂盐：LiCO2‑R、醇盐和非导电聚合物等；②无机锂盐Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3，其中靠近石墨层的为致密的无机锂盐，靠近电解液界面的主要为有机锂盐及Li2CO3。通过减缓或补充SEI成膜活性锂消耗实现首效提升可以显著提高电芯能量密度及循环寿命。当前的首效提升手段主要有预锂化、降低负极表面活性位点，电解液优化等。其中预锂化首效提升幅度最大，但工业化实施难度大。降低负极活性位点及电解液优化易于工业化实施，但首效提升幅度较小，效果不明显。[0004]CN109244364A公开了一种补锂正极极片及其制备方法，所述补锂正极极片包括极片以及包覆于极片外侧的补锂涂层，所述补