[发明专利]一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法。

背景技术

锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命的优势，成为应用范围最广的二次电池之一。但随着便携式电子设备微型化、长待机的不断发展，以及电动自行车、电动汽车等大功率、高能量设备的启用，都对作为储能电源的锂离子电池的能量密度的提出了越来越高的要求。

对于负极片来说，在电池的首次充电过程中都会由于固体电解质膜（SEI膜）的形成而消耗部分锂，由此而造成正极材料锂的损失，从而降低了电池的容量，造成首次效率的降低。这在以合金材料（如硅合金和锡合金等）为活性物质的负极片中表现得尤为明显。

为了减少由于电池在首次充放电过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，已有一些专利文献报道了一些解决方法。例如公开号为CN1290209C的中国专利申请提到将锂金属、负极材料和非水液体混合形成浆料，将浆料涂覆到集流体上，然后干燥浆液，该方法虽然能够提高首次效率，但由于金属锂反应活性较高，整个操作环境需要在无水的干燥环境中进行，导致工序复杂。另外选择的非水液体在混合过程中不能和金属锂粉反应，此类非水液体大多为易燃易爆的液体，比如该专利申请中提到的四氢呋喃，甲苯和烃类溶剂等。而且后续的涂覆、冷压和卷绕工艺都必须在干燥环境下进行，对环境要求苛刻，负极片制作成本较高。

再如申请号为JP1996027910的日本专利申请采用将金属锂片覆盖在负极片表面，然后卷绕制成电池，然后灌注电解液的方法制备锂离子电池。该方法虽然也能起到补锂的作用，然而负极片能够吸收的锂的量远远小于金属锂片提供的锂，因此会造成嵌锂的不均匀，并导致极片的变形，而且后续循环中也容易出现析锂。

另外，申请号为JP2005038720的日本专利申请则提到采用真空蒸镀的方法在负极片表面蒸发成一层金属锂层，虽然蒸镀的锂层的厚度比金属锂片要薄，然而该过程中金属锂层的厚度较难控制，而且整个过程必须在真空环境下，蒸发效率也较低，后续极片的转移处理也较复杂，成本较高。

有鉴于此，确有必要提供一种向锂离子电池负极片补充锂粉的装置和方法，该装置和方法利用了静电效应的原理，能够将金属锂准确、定量、均匀地分散在负极片的表面，从而对负极片起到补锂作用；并且整个制备过程工序简单、成本低、适合于量产。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法，采用该方法能够将金属锂准确、定量、均匀地分散在负极片的表面，从而对负极片起到补锂作用；并且整个制备过程工序简单、成本低、适合于量产。从而克服现有技术中的补锂技术嵌锂不均匀、不能准确地定量嵌锂、对环境要求苛刻和制作成本高的不足。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种向锂离子电池负极片补充锂粉的方法，包括以下步骤：第一步，将冷压后的负极片放置在收放卷机构上，并将锂粉放置于喂料机构中，所述喂料机构位于所述负极片上方。

第二步，加入电场，打开喂料机构，使锂粉在电场的作用下吸附于负极片的表面。

第三步，对吸附有锂粉的负极片进行滚压。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述电场的电压为500V-10kV。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述电场的电压为1kV-3kV。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述电场的电流为0.5-3mA。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，第三步所述滚压的压力大小为0.1-100Mpa。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，第三步所述滚压的压力大小为1-20Mpa。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述喂料机构包括料斗和振动电机，所述料斗内安装有至少一层过滤网，所述料斗的进口设置有密封盖子，所述振动电机设置于密封盖子，所述料斗的底部设置有喂料挡板。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述过滤网的目数为100-200目。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，所述收放卷机构包括放卷辊、收卷辊和位于所述放卷辊和所述收卷辊之间的两个导向辊。

作为本发明向锂离子电池负极片补充锂粉的方法的一种改进，靠近所述收卷辊的其中一个所述导向辊的正上方设置有压辊。