一种锂离子二次电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子二次电池及其制备方法，属于锂离子二次电池领域。该锂离子二次电池的负极层为层状结构，包括负极集流体，所述的负极集流体的一面或者两面粘合有由硬炭材料层和锂金属层组成的负极材料层，所述的负极材料层为外部的两层硬炭材料层以及两层硬炭材料层之间的锂金属层，锂金属层采用采用离子溅射的方法镀在硬炭材料层上。本发明锂离子二次电池负极的不可逆容量补偿层为夹在硬炭活性物质层之间的锂层，不仅分布均匀、而且可避免金属锂或锂枝晶刺穿隔膜的风险，因此本发明的锂离子电池具有充放电效率高、安全性好等优点。

主权项

一种锂离子二次电池，包括电池壳、铝塑膜封装袋、极芯、正极极耳、负极极耳，所述的极芯由内而外依次为负极层、隔膜层、正极层和隔膜层，其特征在于：所述的负极层为层状结构，包括负极集流体，所述的负极集流体的一面或者两面粘合有由硬炭材料层和锂金属层组成的负极材料层，所述的负极材料层为外部的两层硬炭材料层以及两层硬炭材料层之间的锂金属层；所述的锂离子二次电池由以下方法制得：A、制备正极浆料将正极材料、导电剂、粘接剂和溶剂均匀混合得到正极浆料；B、制备正极层将步骤A所制备的正极浆料均匀涂覆在正极集流体的一面或者两面，形成正极材料层，涂覆厚度为100～250微米，正极材料层与正极集流体形成正极层；C、制备负极浆料将硬炭材料、导电剂、粘接剂和溶剂均匀混合得到负极浆料；D、涂覆负极浆料将步骤C所制备的负极浆料均匀涂覆在负极集流体的一面或者两面，形成硬炭材料层，涂覆厚度为50～100微米；E、镀锂金属层在真空度为0.5×10^‑2～2×10^‑2mbar的真空环境中，采用离子溅射的方法，控制溅射电流为10～50mA，频率为50Hz，时间为2～10分钟，将锂均匀镀在步骤D中的硬炭材料层表面；F、制备负极层在惰性气氛中，将步骤C所制备的负极浆料均匀涂覆在步骤E中的锂金属层表面，形成硬炭材料层，涂覆厚度为50～100微米，两层硬炭材料层与它们之间的锂金属层形成负极材料层，负极材料层与负极集流体形成负极层；G、制备极芯将正极层、负极层和隔膜按照由内而外依次为负极层、隔膜层、正极层和隔膜层的顺序，采用常规工艺卷绕，制成极芯；H、热封将步骤G制成的极芯放入铝塑膜封装袋中并热封，制成电芯；I、注液将电解液注入步骤H所得电芯中并静置；J、一次化成对注液后的电芯进行一次化成处理；K、分容测试出电池的容量，即得到最终的锂离子二次电池产品。