补锂材料及其制作方法、负极极片、电池.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CN114122368A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202010889337.8H01M10/058(2010.01)(22)申请日2020.08.28H01M10/42(2006.01)(71)申请人比亚迪股份有限公司地址518118广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号(72)发明人肖晶刘秦田志明姜熙潘仪(74)专利代理机构北京市磐华律师事务所11336代理人高伟(51)Int.Cl.H01M4/38(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/134(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称补锂材料及其制作方法、负极极片、电池(57)摘要本发明公开了一种补锂材料及其制作方法、负极极片、电池，该补锂材料为具有核壳结构的复合材料，所述复合材料包括金属锂颗粒和包裹所述金属锂颗粒的有机物，所述有机物在80℃以下为固态，所述有机物的分子量为50至400，且当所述补锂材料应用于锂离子电池时，所述有机物能够溶解于离子电池的电解液中。根据本发明实施例由于采用有机物包覆活性锂，使得活性锂在极片制备过程中稳定存在，在加入电解液和电池的循环过程中缓慢释放，并且当有机包覆物缓慢溶解到电解液中，锂粉参与到负极的嵌锂过程中，在原来锂粉包覆物的位置将会留下孔隙，因此这种补锂材料不仅可以提供锂源给负极，还可以提高孔隙率，有利于后续倍率和循环性能的发挥。CN114122368ACN114122368A权利要求书1/1页1.一种用于锂离子电池的补锂材料，其特征在于，该补锂材料为具有核壳结构的复合材料，所述复合材料包括金属锂颗粒和包裹所述金属锂颗粒的有机物，所述有机物在80℃以下为固态，所述有机物的分子量为50至400，且当所述补锂材料应用于锂离子电池时，所述有机物能够溶解于离子电池的电解液中。2.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述有机物的包覆厚度为10-200nm。3.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述金属锂颗粒的粒径为200nm～10um。4.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述金属锂颗粒与有机物的质量比为1:1至1:100。5.根据权利要求1所述的补锂材料，其特征在于，所述有机物包括有机酯、酸酐、或醚类。6.根据权利要求5所述的补锂材料，其特征在于，所述有机物包括对甲基苯磺酰异氰酸酯、硫酸丙烯酯、碳酸二苯酯、丙烯磺酸内酯、丙烯基-1,3磺内酯，磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、环丁砜中的至少一种。7.一种用于制作权利要求1-6中的任一项所述的补锂材料的方法，其特征在于，包括：在惰性气体环境下将金属锂粉均匀分散于熔融的有机物中形成混合液；将所述混合液过滤，在液氮中冷却得到一定尺寸的包裹有金属锂颗粒的有机物固体颗粒，其中，所述有机物在80℃以下为固态，所述有机物的分子量为50至400，且所述当所述补锂材料应用于锂离子电池时，所述有机物能够溶解于离子电池的电解液中。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过筛网过滤所述混合液，所述筛网的孔径为50nm至20um。9.一种负极极片，其特征在于，包括集流体，以及设置在所述集流体上的负极活性材料、导电剂、粘结剂以及权利要求1-6中的任一项所述的补锂材料。10.一种电池，其特征在于，包括：权利要求9所述的负极极片，正极极片，以及设置在所述正极极片和负极极片之间的隔膜。2CN114122368A说明书1/8页补锂材料及其制作方法、负极极片、电池技术领域[0001]本发明涉及电池技术领域，具体而言涉及一种补锂材料及其制作方法、负极极片、电池。背景技术[0002]锂离子电池因具有高能量功率密度、优异的循环稳定性、工作电压高、安全性好、环境友好等优点，广泛应用于各种移动电子设备中，并逐渐成为电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的主要电源。正负极材料、电解液和隔膜的性能影响并制约着锂离子电池性能的提高，其中负极材料起到关键作用。但是，锂离子电池高比容负极材料在首次充电过充中形成固体电解质膜(SEI膜)，会大量消耗活性锂离子，从而造成不可逆锂离子的损失，降低了电池的首次充放电效率。为了提升首次充放电效率，FMC公司的研究者提出将金属锂粉加入到锂离子电池中，金属锂粉在电池体系中溶解释放出大量的锂离子，用以弥补电池在首次充放电过程中因为形成SEI膜所消耗的锂离子。结果显示，该方法取得了明显的效果。因此，补锂是提高了电池的首次充放电效率和循环性能的有效方法。[0003]目前来说，实现补锂的方法可主要分为如下几种：1)、原位掺杂补锂，通过将金属锂粉末与负极材料、黏接剂、导电碳以及溶剂一起混合形