本发明专利技术提供了一种锂离子电池负极预锂化处理方法。包括以下步骤：（1)先在集电体上沉积一层金属锂层；（2)然后在金属锂层上镀一层聚合物保护层；（3)负极镀上一层）电极活性材料 在聚合物保护层上制作负极片，将负极片溶解在电解液中，金属锂层上的活性物质与负极片直接接触，得到预锂化的锂离子电池负极极片。这种加工方法可以保护集流体上的预锂，在干燥的空气环境中比较稳定，保证集流体的使用和极片的制作可以在一年内完成。普通空气环境下，聚合物保护层溶解在电解液中，影响电池的内阻和电解液的成分，通过调节金属锂层的厚度，可以控制负极补锂的程度，在电池的后续循环中持续提供锂源，减少电池的容量损失。减少电池容量损失。减少电池容量损失。
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【技术实现步骤总结】
一种锂离子电池负极预锂化处理方法
[0001]该专利技术涉及锂离子电池的预锂化
，尤其涉及一种锂离子电池负极的预锂化方法。
技术介绍
[0002] 锂离子电池在第一次充放电过程中普遍存在容量损失不可逆的问题。有机电解质会在石墨负极表面发生还原分解反应，形成SEI膜（固体电解质界面膜）。这部分反应消耗了一部分正极的锂，目前的石墨材料有5%~15%的第一次不可逆锂损失。对于高容量的硅基负极材料，不可逆容量损失为15%~35%，导致首次库仑效率降低锂离子电池保护板，降低了电池的能量密度和循环寿命。
[0003]为了提高锂离子电池的可逆循环容量，对预锂化技术进行了研究，活性锂补偿问题受到广泛关注。电极材料通过预锂化补充锂，使得在充电过程中几乎所有的活性锂都被释放出来，以补偿第一次不可逆的锂损失，用于在负极表面形成SEI膜以提高锂电池的可逆循环容量和循环寿命。
[0004]因此，为了提高锂电池的首次库仑效率和循环容量，一种既能补偿首次循环不可逆容量，又安全、简单、易于实现的预制备方法已开发出可操作，并能提高锂电池电化学性能的电池。锂化方法很重要。
[0005]有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种锂离子电池负极预锂化处理方法，可以提高锂电池的首次库仑效率和循环容量，以及可以使第一次循环获得不可逆容量，安全、简单、操作方便，还可以提高锂电池的电化学性能。
[0007]本专利技术提供的锂离子电池负极预锂化处理方法，包括以下步骤：
[0008](1)首先在集流体上沉积一层金属锂层；
[0009](2)然后在金属锂层上包覆聚合物保护层；
[0010](3)将负极活性物质包覆在聚合物保护层上，制成活性物质层/聚合物保护层/金属锂层三层结构的负极极片。将薄片溶解在电解液中，金属锂层与负极片上的活性物质直接接触，得到预锂化锂离子电池负极片。负极活性物质为天然石墨、人造石墨、和硅碳负极。一种材料，电解液为LiPF6电解液。
[0011] 优选地，所述步骤(1)中的集流体为铜箔、金箔和银箔中的一种或多种；更优选为铜箔。
[0012]优选地，步骤(1)中所述的金属锂层为锂箔、锂粉末涂料、电化学沉积锂层中的一种；更优选为电化学沉积锂层。
[0013]优选地，所述步骤中所述的金属锂层的厚度(1)为10μm
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1000μm;更优选100μm
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500微米。
[0014]优选地，步骤中所述的聚合物保护层的聚合物(2)为碳化聚丙烯腈、氧化聚丙烯
丙烯腈、硫化聚丙烯腈、硒化聚丙烯腈、碲化物聚丙烯腈、硒掺杂硫化聚丙烯腈、碲掺杂硫化聚丙烯腈、硒化碲掺杂硫化聚丙烯腈、硫化聚环氧乙烷、硫化聚甲基丙烯酸甲酯、硫化聚二甲基硅氧烷、硫化聚氨酯、硫化中的一种或几种聚酰胺；更优选甲基丙烯酸甲酯。
[0015] 优选地，所述步骤(2)中的聚合物保护层还包括胶粘剂，所述胶粘剂为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、丙烯腈多组分共聚物和聚四氟乙烯中的一种或多种。 ；更优选聚偏二氟乙烯。
[0016] 优选地，所述聚合物保护层中的聚合物与胶粘剂的质量比为15:1
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1:1;最好是 10:1。
[0017] 优选地，在步骤(2)中，在金属锂层上涂覆聚合物保护层的具体步骤为：将聚合物与溶剂混合制备的聚合物浆料，所述聚合物浆料为直接涂布在金属锂层表面，然后蒸发掉聚合物浆料中的溶剂；溶剂为水，N
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甲基吡咯烷酮，THF，N
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二甲基甲酰胺、二甲亚砜、亚硫酰氯、氯仿、甲苯中的一种或几种；更优选N
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甲基吡咯烷酮。
[0018] 优选地，所述步骤(2)的聚合物保护层的厚度为5μm
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200μm;更优选25μm
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100微米。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0020](1)该专利技术提供的锂离子电池负极预锂化处理方法，可以保护集流体上的预锂，并且比较稳定在干燥的空气环境中，保证在普通空气环境下可以完成集电器的使用和极片的制作，聚合物保护层溶解在电解液中，不影响电池的内阻以及电解液的成分，可以调节锂金属层的厚度来控制负极，补锂的程度也可以在电池的后续循环中持续提供锂源，减少电池的容量损失。
[0021](2)本专利技术提供的锂离子电池负极预锂化处理方法制备的负极片可用于任何负极材料锂离子电池系统，尤其是石墨负极和硅碳负极效果更佳。
图纸说明
[0022] 为更清楚地说明专利技术的具体实施例或现有技术中的技术方案，对具体实施例或现有技术的说明中需要用到的附图，将作简要说明。下面介绍。当然，以下描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在没有创造性劳动的情况下，还可以从这些附图中获得其他的附图。
[0023] 图。附图说明图1为本发明专利技术实施例1制备的预锂离子电池负极结构示意图；
[0024]附图标记说明：1
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铜箔，2
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锂金属层，3
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聚合物保护层，4
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活性物质层。
具体实现方法
[0025] 应注意，以下详细描述是示例性的，旨在为应用提供进一步的解释。除非另有说明，否则此处使用的所有技术和科学术语与本申请中使用的含义相同
与本领域普通技术人员通常理解的含义相同
.
[0026] 需要说明的是锂离子电池保护板，此处使用的术语仅用于描述具体实施例，并不旨在限制根据本申请的示例性实施例。如本文所用，单数也包括复数，除非上下文另有明确规定，并且还应理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括”时，它们表示特征、步骤的存在、操作、设备、组件和/或它们的组合。
[0027] 下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028] 实施例一
[0029] 一种锂离子电池负极预锂化处理方法如下：
[0030](1)首先在铜箔上沉积金属锂层，并电化学沉积金属锂层，金属锂层厚度为500μm；
[0031](2)然后在金属锂层上包覆聚合物保护层，将甲基丙烯酸甲酯和聚偏氟乙烯按质量比10:1混合，再与溶剂N混合
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将甲基吡咯烷酮混合均匀制备聚合物浆料，将聚合物浆料涂布在金属锂层表面，使溶剂N
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甲基吡咯烷酮蒸发后，在金属锂层表面形成聚合物保护层，聚合物保护层厚度为100μm；
[0032](3)将负极活性物质包覆在高分子保护层上，制成活性物质层/高分子保护层/金属锂层三层结构的负极极片。将片材溶解在电解液中，金属锂层与负极片材上的活性物质直接接触，得到预锂化
【技术保护点】
【技术特点总结】
1.一种锂离子电池负极预锂化处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1)首先在电流上沉积金属锂层集电极；(2)然后在金属锂层上涂覆聚合物保护层；(3)在聚合物保护层上涂覆负极活性物质，制成活性物质层/聚合物三层结构保护层/金属锂层 负极片，负极片溶解在电解液中，金属锂层与负极片上的活性物质直接接触，得到预锂化锂离子电池负极片2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤(1)中的集电体为铜箔、金箔、银箔中的一种或多种。3.根据2.权利要求1的加工方法，其特征在于，金属锂层中的s tep (1)是锂箔、锂粉末涂层和电化学沉积锂层之一。 4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤中金属锂层的厚度（1)为10μm
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1000微米。 5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)所述的聚合物保护层的聚合物为碳化聚丙烯腈、氧化聚丙烯腈、硫化聚丙烯腈、硫化聚丙烯腈聚丙烯腈、硒化聚丙烯腈。 , 碲化物聚丙烯腈, 硒掺杂硫化聚丙烯腈, 碲掺杂硫化聚丙烯腈, 硒碲掺杂硫化聚丙烯腈, 硫化聚环氧乙烷, 硫化聚丙烯腈聚甲基丙烯酸甲酯, 硫化聚二甲基硅氧烷...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈军、陈梦、
申请人（专利权）：陈军，
类型：发明
国家省份：
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