锂超级电容电池用嵌锂负极片及制备方法、锂超级电容电池的制作方法

锂超级电容电池用嵌锂负极片及制备方法、锂超级电容电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锂超级电容电池用嵌锂负极片及制备方法、锂超级电容电池，属 于锂超级电容电池技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，能源利用向小型、分立和可移动化方向发展的趋势增强，各种储能器件特别 是二次电池也因此获得了极大的发展机会。而随着电动汽车应用市场的迅速扩张，除了对 储能器件的能量密度有一定要求外，对功率密度的要求越来越高，有的已经超过了目前二 次电池的标准设计能力，因此，迫切需要一种既有高功率又有高能量的储能装置，锂超级电 容电池就是一种能够满足这种需求的储能器件。锂超级电容电池在设计上采用了双电层电 容器的原理，在构造上采用了锂离子充电电池的负极材料与双电层电容器的正极材料的组 合，在保留超级电容器功率密度的前提下，大大提高了电容器的能量密度。
[0003] 锂超级电容电池体系按负极材料的不同大致分为两类：碳质材料负极和钛酸锂负 极。钛酸锂负极的嵌锂电位平台在1. 5V左右，而碳材料在0. 2V及以下，且碳质材料的克容 量要比钛酸锂材料高，所以从能量密度角度考虑，碳质材料更适合被选为锂超级电容电池 的负极。锂超级电容电池正极材料延续了超级电容器材料，即多孔活性炭电极，依靠界面双 电层储存电荷，产生电容。
[0004] 锂超级电容电池的电池容量C计算可以采用下面的公式计算（式中，Cp和Cn分 别为正负极材料的容量）：
【主权项】
1. 一种锂超级电容电池用嵌锂负极片，包括负极集流体以及涂覆在负极集流体表面的 包含碳材料的负极材料涂层，其特征在于，所述负极材料涂层表面均匀嵌有锂粉。
2. 根据权利要求1所述的锂超级电容电池用嵌锂负极片，其特征在于，所述锂粉的粒 径 D50 为 20-100 μπι。
3. 根据权利要求1所述的锂超级电容电池用嵌锂负极片，其特征在于，所述锂粉的荷 电容量是碳材料荷电容量的30-100%。
4. 根据权利要求1所述的锂超级电容电池用嵌锂负极片，其特征在于，所述嵌锂负极 片的厚度为120-130 μm。
5. -种如权利要求1所述的锂超级电容电池用嵌锂负极片的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤： (1) 将包含碳材料的负极材料涂覆在负极集流体表面，烘干、第一次辊压、真空干燥，得 未嵌锂负极片； (2) 将锂粉铺撒在步骤（1)中得到的未嵌锂负极片表面，然后对铺撒有锂粉的负极片 进行第二次辊压，即得嵌锂负极片。
6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)中铺撒按照如下方式进 行：使未嵌锂负极片处于下方，锂粉处于上方，利用锂粉的重力自由下落到负极片表面上。
7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂粉的荷电容量是碳材料荷电 容量的30-100%。
8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述嵌锂负极片的厚度为 120-130 μ m，所述锂粉的粒径D50为20-100 μ m。
9. 一种锂超级电容电池，包括正极片和负极片，其特征在于，所述负极片为如权利要求 1所述的嵌锂负极片。
10. 根据权利要求9所述的锂超级电容电池，其特征在于，所述正极片的容量与负极片 的容量之比为I :2-1 :5。
【专利摘要】本发明涉及一种锂超级电容电池用嵌锂负极片及制备方法、锂超级电容电池，属于锂超级电容电池技术领域。所述锂超级电容电池用嵌锂负极片包括负极集流体以及涂覆在负极集流体表面的包含碳材料的负极材料涂层，所述负极材料涂层表面均匀嵌有锂粉。本发明的锂超级电容电池用嵌锂负极片，嵌锂效率高，能提高锂在负极材料涂层中的吸收，提高锂的有效利用率，在提高整个锂超级电容电池的能量密度的同时，节省了锂的使用量，节约了成本。
【IPC分类】H01G11-86, H01G11-50
【公开号】CN104835652
【申请号】CN201510130056
【发明人】平丽娜, 李洪涛, 李少军, 周志勇
【申请人】中航锂电（洛阳）有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月24日