[发明专利]一种预锂化极片、预锂化极片制备方法以及锂离子电池

权利要求书

1.一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下的步骤：

S1、金属薄膜的制成，在薄膜基材的两面分别镀上金属层，形成金属薄膜，在金属薄膜的上表面和下表面涂布活性材料浆液，并对其进行烘烤，活性材料浆液形成活性材料层；

S2、三明治形状薄膜的成型，取两片薄膜基材，分别设置在金属薄膜上表面的活性材料层和下表面的活性材料层上，并通过涂布复合机复合后形成三明治结构薄膜；

S3、金属锂层的成型，采用离子铣技术将上、下两层薄膜基材的表面刻蚀出多个阵列分布的待镀区，且待镀区贯穿于薄膜基材和活性材料层；在薄膜基材的表面镀上金属锂，金属锂填充待镀区，在薄膜基材的外表面形成金属锂层；

S4、薄膜基材的剥离，采用剥离机，对金属薄膜上表面的薄膜基材与活性材料层之间、金属薄膜下表面的薄膜基材与活性材料层之间实现剥离，在活性材料层上形成多个阵列分布的补锂区，得到预锂化极片。

2.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中，采用真空镀膜法在薄膜基材的两面分别镀上金属层，采用涂布复合设备将活性材料浆液涂布在金属薄膜的上表面和下表面。

3.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1和步骤S2中，薄膜基材为PP、PE或者PET，薄膜基材的厚度为3-4μm。

4.根据权利要求3所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的金属层为铜层，该金属层的厚度为600-1000nm。

5.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中，烘烤温度为80-90℃，烘烤时间为1-2分钟。

6.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，在所述的步骤S2之后还包括将三明治结构薄膜高温熟化的步骤。

7.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S3中，薄膜基材外表面金属锂层的厚度为100-200nm。

8.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S4中，补锂区呈长方形，其长度为100nm，宽度为30nm，相邻的补锂区的间距为20-30nm。

9.根据权利要求1或8所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S4中，所述活性材料层与补锂区的厚度相同，为50-100nm。

10.根据权利要求1所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述的步骤S4之后还包括步骤：

S5、保护层的成型，在干燥惰性气体条件下，在活性材料层外表面和补锂区上涂覆一层保护层，该保护层为多孔纳米氧化锆。

11.根据权利要求10所述的一种预锂化极片的制备方法，其特征在于，所述保护层的厚度为1-2μm。

12.一种预锂化极片，其特征在于：包括薄膜基材、金属层、活性材料层以及补锂区；

所述的薄膜基材的上表面和下表面均镀有金属层，所述金属层的外表面上贴附有活性材料层，且活性材料层上阵列分布有贯穿的通孔，所述的补锂区设置在活性材料层的通孔内，且补锂区与金属层的外表面相接触。

13.根据权利要求12所述的一种预锂化极片，其特征在于：所述的补锂区呈长方形，且长方形的长度为相邻补锂区间距的三倍以上。

14.根据权利要求13所述的一种预锂化极片，其特征在于：所述补锂区的长度为100nm，宽度为30nm，相邻补锂区的间距为20-30nm。