锂金属负极片的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111430675A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010366010.2(22)申请日2020.04.30(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人秦士林郑晓醒马忠龙(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人孟庆莹(51)Int.Cl.H01M4/1395(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/134(2010.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称锂金属负极片的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了锂金属负极片的制备方法及其应用。其中，制备锂金属负极片的方法是利用静电喷涂设备在集流体表面喷涂锂粉，以便在集流体表面形成锂金属层，得到负极片。采用该方法可以解决目前锂带制作方法的局限性，同时提高整个电池的质量、体积能量密度、电化学性能的发挥及安全性能。CN111430675ACN111430675A权利要求书1/1页1.一种制备锂金属负极片的方法，其特征在于，利用静电喷涂设备在集流体表面喷涂锂粉，以便在集流体表面形成锂金属层，得到负极片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂粉是在锂金属粉末表面形成包覆层得到的，所述包覆层材料为选自碳酸锂、氟化锂、碘化锂、氧化锂、氢氧化锂和有机锂盐中的至少一种；任选地，所述锂粉的粒径为1～100μm；任选地，所述锂金属粉末的纯度为98～99.99％。3.根据权利要求1或2述的方法，其特征在于，在所述集流体的上表面和/或下表面形成所述锂金属层，位于所述集流体的上表面和下表面的所述锂金属层的厚度分别独立地为1～1000μm。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在60～20KV的静电场下进行所述喷涂，任选地，在露点不高于零下40℃的干燥环境下进行所述喷涂。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述集流体表面喷涂所述锂粉前对所述集流体进行第一辊压处理；和/或，在所述集流体表面喷涂所述锂粉后进行第二辊压处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一辊压处理和/或所述第二辊压处理的压力分别独立地为0.1～100MPa。7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，包括：(1)将所述集流体置于传送带上并将所述锂粉供给至静电喷涂设备的喷射器中，所述喷射器位于所述传送带上方，打开所述静电喷涂设备的静电场电源及喷射器电源，使所述锂粉在静电场作用下分布在所述集流体表面；(2)利用所述传送带将表面分布有锂粉的所述集流体引入辊压装置辊压。8.一种负极片，其特征在于，采用权利要求1～7中任一项所述的方法制备得到。9.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求8所述的负极片或采用权利要求1～9中任一项所述的方法制备得到的负极片。10.一种储能设备，其特征在于，包括权利要求9所述的锂电池或权利要求8所述的负极片或采用权利要求1～7中任一项所述的方法制备得到的负极片。2CN111430675A说明书1/6页锂金属负极片的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于锂电池领域，具体而言，涉及锂金属负极片的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着便携式电子设备的迅速发展及新能源汽车的大力推广，人们对高容量的电池材料需求与日俱增。现在高安全性、高能量密度、长使用寿命的电池是推动能源高效利用的关键。采用具有极高理论比容量(3860mAh/g)和最低电极电势(-3.04V)的金属锂电极作为二次电池的负极材料是解决人们对里程焦虑和安全隐患的重要技术路线，也是发展高安全固态电池的关键。在锂电池中，各组件空间有限，电池需要在有限的体积下尽可能多地储存能量。因此电池中各组件所占体积越小越有利于提高电池整体的质量和体积能量密度。基于锂金属负极的理论比容量(3860mAh/g)远大于正极的理论比容量(180～400mAh/g)，因此可以考虑减少负极所占体积，增加正极活性物质，以此提高整个电池的质量和体积能量密度。发明内容[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出锂金属负极片的制备方法及其应用，以解决目前锂带制作方法的局限性，同时提高整个电池的质量、体积能量密度、电化学性能的发挥及安全性能。[0004]本申请主要是基于以下问题提出的：[0005]目前，常用的金属锂带是由挤压法或者轧制法获得的，厚度一般在20um以上，且宽度受限，一般不能大于100mm，不能用于制作大尺寸的电池，且单纯的金属锂带做负极在充放电过程中容易产生锂枝晶及死锂，最终导致电池短路，严重影响电池电化学性能的发挥。另外