一种锂离子电池极片及其制备方法、锂离子电池与流程

本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种锂离子电池极片及其制备方法、锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优势而成为消费类电子电池与新能源汽车动力电池的首选，但目前锂离子电池的能量密度受限于正极材料和负极材料，进一步提升空间有限。

2、氟化碳、金属氟化物、单质硫、氧气、二氧化碳作为正极活性材料，具有比容量高的优势，是未来高能量密度锂电池的正极发展方向，但这些正极活性材料均不含锂，需要与金属锂负极搭配使用，而金属锂负极存在的枝晶生长、持续副反应、体积效应大等问题，造成使用金属锂作为负极的电池循环寿命与安全性非常差。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、针对现有无锂正极需要搭配金属锂负极使用，金属锂负极存在枝晶生长、持续副反应、体积效应大等问题而带来的安全性差与寿命短的问题，本发明提出一种锂离子电池极片及其制备方法、锂离子电池。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

3、本发明的一个方面，涉及一种锂离子电池极片，包括：正极极片和负极极片；

4、所述正极极片包括依次设置的第一集流体、无锂正极材料层和第一补锂材料层；

5、所述负极极片包括依次设置的第二集流体、无锂负极材料层和第二补锂材料层；

6、所述正极极片与所述负极极片的补锂面容量分别为所述正极极片的可逆面容量的30%~80%。

7、所述的锂离子电池极片，具有长寿命和高能量密度的特点，体积效应小。

8、本发明的另一个方面，还涉及所述的锂离子电池极片的制备方法，包括以下步骤：

9、将无锂正极材料涂覆在第一集流体上进行第一干燥和第一辊压，得到正极极片前体；将第一补锂材料层中的补锂材料附着在所述正极极片前体上，得到正极极片；

10、将无锂负极材料涂覆在第二集流体上进行第二干燥和第二辊压，得到负极极片前体；将第二补锂材料层中的补锂材料附着在所述负极极片前体上，得到负极极片。

11、所述的锂离子电池极片的制备方法，方法简单，容易操作，制备得到的锂离子电池极片具有寿命长、能量密度高的特点。

12、本发明的另一个方面，还涉及一种锂离子电池，将所述的锂离子电池极片的制备方法制备得到的锂离子电池极片进行组装、干燥处理、注液和化成。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

14、（1）本发明提供的锂离子电池极片，具有寿命长、能量密度高、体积效应小的特点；采用不含锂的正极活性材料和负极活性材料，并在正极极片和负极极片上设置有补锂材料层，能够避免金属锂负极存在的枝晶生长、持续副反应、体积效应大的问题。

15、（2）本发明提供的锂离子电池极片的制备方法，方法简单，容易操作，同时对正极和负极进行补锂，避免了只对负极补锂而难以实现满嵌锂态且易发生过锂化造成析锂的问题，制备得到的锂离子电池极片具有寿命长、能量密度高、体积效应小的特点。

16、（3）本发明提供的锂离子电池，制备得到的电池具有满嵌锂态，不易发生过锂化，不易发生析锂的问题，寿命长，能量密度高，体积效应小。

技术特征：

1.一种锂离子电池极片，其特征在于，包括：正极极片和负极极片；

2.根据权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述负极极片的可逆面容量为所述正极极片的可逆面容量的1.02~1.15倍。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述第一补锂材料层的厚度为8~20μm；

4.根据权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述第一补锂材料层中的补锂材料包括：金属锂；

5.根据权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，按照质量份数计，所述无锂正极材料层包括：无锂正极活性材料80~97份、导电剂0.5~18份和粘结剂0.5~2份；

6.根据权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，按照质量份数计，所述无锂负极材料层包括：无锂负极活性材料95~98份、导电剂0.5~2份和粘结剂0.5~3份；

7.如权利要求1~6任一项所述的锂离子电池极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种锂离子电池，其特征在于，将权利要求7所述的锂离子电池极片的制备方法制备得到的锂离子电池极片进行组装、干燥处理、注液和化成。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述干燥处理的温度为40~100℃；

技术总结
本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种锂离子电池极片及其制备方法、锂离子电池。所述的锂离子电池极片，包括：正极极片和负极极片；所述正极极片包括依次设置的第一集流体、无锂正极材料层和第一补锂材料层；所述负极极片包括依次设置的第二集流体、无锂负极材料层和第二补锂材料层。所述的锂离子电池极片，具有长寿命和高能量密度的特点，体积效应小。

技术研发人员：李云明,李万隆,胡建伟,胡波剑,马勇
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16