本發(fā)明屬于鋰離子電池制備領(lǐng)域，具體的說是一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極極片及其鋰離子電池。
背景技術(shù)：
：鋰離子電池以其高電壓、高能量密度、長循環(huán)壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于電動汽車等領(lǐng)域。但是隨著便攜式電子設(shè)備微型化、長待機(jī)的發(fā)展，以及電動汽車、儲能原件等大功率、高能量設(shè)備的啟用，對鋰離子電池的性能提出了越來越高的要求，尤其是要求鋰離子電池具有更高的能量密度、安全性能及其快充、快放能力。鋰離子電池在首次充電過程中，由于負(fù)極片表面形成固體電解質(zhì)膜（sei膜），消耗了部分從正極片遷移來的鋰，造成了正極極片材料鋰的損失，不僅降低電池容量，還會引起電池首次效率的降低及其安全性能變差；同時鋰離子數(shù)量的減少，會降低鋰離子電池快充快放過程中鋰離子的傳輸數(shù)量，從而降低其倍率性能。為解決該問題，可從以下兩個方面對正極極片進(jìn)行改進(jìn)，對負(fù)極極片進(jìn)行涂覆，為充放電過程中負(fù)極極片形成sei提供鋰離子，并提高其循環(huán)及其倍率性能，比如專利（cn106099041a）一種鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片及鈦酸鋰電池，即通過在負(fù)極極片表面涂覆功能層、活性物質(zhì)層及其偏鋁酸鋰復(fù)合層提高其鋰離子電池安全性能及其倍率性能，但是其偏鋁酸層中含有的鋰離子雖然可以提高鋰離子的傳輸速率，但是其成分對sei膜并無改善作用，且在充放電過程中會造成極片表面與sei之間形成電位差及其界面電阻，造成其循環(huán)循環(huán)性能偏差。因此為降低其極片表面與sei膜之間的界面電阻及其相容性，通過在極片表面涂覆與sei相似的鋰離子物質(zhì)，并提高其極片及其鋰離子電池的循環(huán)性能及其倍率性能則是一種不錯的選擇。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對目前鋰離子電池所用負(fù)極極片界面電阻較大及其鋰離子電池倍率及其循環(huán)偏差等方面的缺陷，本發(fā)明的目的是通過在負(fù)極極片表面涂覆鋰化合物，降低其內(nèi)阻，提高其鋰離子電池的循環(huán)、倍率性能提供一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極極片及其鋰離子電池。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極極片，由負(fù)極極片及其分別涂覆在負(fù)極極片兩面的有機(jī)鋰化合物涂覆層和無機(jī)鋰化合物涂覆層組成，其特征在于：所述的復(fù)合負(fù)極極片的兩面涂覆的有機(jī)鋰化合物和無機(jī)鋰化合物位于負(fù)極極片的異側(cè)，其單面涂覆厚度為（1～5）μm，且厚度相同。所述的有機(jī)鋰化合物涂覆層由有機(jī)鋰化合物和粘結(jié)劑組成，其質(zhì)量比為：有機(jī)鋰化合物：粘結(jié)劑=60～80：20～40。所述的有機(jī)鋰化合物為醋酸鋰、烷氧基鋰（roli）、烷基碳酸二鋰((roco2li)2)中的一種。所述無機(jī)鋰化合物涂覆層由無機(jī)鋰化合物和粘結(jié)劑組成，其質(zhì)量比為：無機(jī)鋰化合物：粘結(jié)劑=60～80：20～40；所述的無機(jī)鋰化合物為氮化鋰、氨基鋰中的一種。所述的粘結(jié)劑是由60～80份的聚偏氟乙烯、10～20份的羧甲基纖維素、10～20份la133粘結(jié)劑組成。本發(fā)明的復(fù)合負(fù)極極片的制備方法為：1）、噴涂液的配置：稱取20～40份粘結(jié)劑添加到500份的有機(jī)溶溶劑中，分散均勻后，添加60～80份的有機(jī)鋰化合物，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到有機(jī)鋰噴涂液；同時稱取20～40份粘結(jié)劑添加到500份的有機(jī)溶溶劑中，分散均勻后，添加60～80份的無機(jī)鋰化合物，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到無機(jī)鋰噴涂液；2）復(fù)合極片的制作：通過噴涂技術(shù)將有機(jī)鋰噴涂液噴涂于負(fù)極極片的一面，干燥完畢后，得到極片a，再將無機(jī)鋰噴涂液噴涂于極片a的未噴涂面，干燥完畢后，得到復(fù)合負(fù)極極片。所述步驟1）中的有機(jī)溶劑為n-甲基吡咯烷酮，n-n-二甲基甲酰胺，四氫呋喃，四氯化碳中的一種。所述的一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極極片應(yīng)用于鋰離子電池。本發(fā)明的有益效果：1、在負(fù)極極片表面涂覆與sei相似的有機(jī)和無機(jī)鋰化合物，使其極片降低充放電過程中形成sei消耗的鋰離子，同時充放電過程中新生成的sei膜與負(fù)極極片具有較好的相容性及其接觸電阻較小，同時負(fù)極極片含有鋰化合物，提高其充放電過程中鋰離子的傳輸速率及其倍率性能。2、在負(fù)極極片的正反面涂覆不同的鋰化合物，可以單獨發(fā)揮其鋰化合物獨有的特性，比如有機(jī)鋰化合物有利于提高鋰離子電池的高溫擱置、高溫循環(huán)性能，無機(jī)鋰化合物有利于提高其倍率、低溫等電化學(xué)性能，避免有機(jī)鋰化合物和無機(jī)鋰化合物之間的相互干擾，造成鋰離子電池的性能改善不明顯。附圖說明圖1是實施例1的電壓-時間的倍率曲線圖。具體實施方式一種鋰離子電池復(fù)合負(fù)極極片，由負(fù)極極片及其分別涂覆在負(fù)極極片兩面的有機(jī)鋰化合物涂覆層和無機(jī)鋰化合物涂覆層組成，其特征在于：所述的復(fù)合負(fù)極極片的兩面涂覆的有機(jī)鋰化合物和無機(jī)鋰化合物位于負(fù)極極片的異側(cè)，其單面涂覆厚度為（1～5）μm，且厚度相同。所述的有機(jī)鋰化合物涂覆層由有機(jī)鋰化合物和粘結(jié)劑組成，其質(zhì)量比為：有機(jī)鋰化合物：粘結(jié)劑=60～80：20～40。實施例1：復(fù)合負(fù)極極片的制備方法：1、噴涂液的配置：稱取70g的聚偏氟乙烯、15g的羧甲基纖維素、15gla133粘結(jié)劑添加到500mln-甲基吡咯烷酮中分散均勻后得到復(fù)合粘結(jié)劑；稱取上述30%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加70g醋酸鋰，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到有機(jī)鋰噴涂液；同時稱取上述30%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加70g氮化鋰,并通過高速分散機(jī)分散均勻得到無機(jī)鋰噴涂液；2、復(fù)合極片的制作：稱取90g人造石墨、5gsp導(dǎo)電劑及其5gla133粘結(jié)劑添加到200g去離子水中分散均勻后制備出負(fù)極漿料，并通過涂布，制備出負(fù)極極片。通過噴涂技術(shù)將有機(jī)鋰噴涂液噴涂于負(fù)極極片的一面，干燥完畢后，得到極片a（干厚度為3μm），之后再將無機(jī)鋰噴涂液噴涂于極片a的未噴涂面，干燥完畢后（干厚度為3μm），得到復(fù)合負(fù)極極片。實施例2：1、噴涂液的配置：稱取60g的聚偏氟乙烯、20g的羧甲基纖維素、20gla133粘結(jié)劑添加到500mln-n-二甲基甲酰胺中分散均勻后得到復(fù)合粘結(jié)劑；之后稱取上述20%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加70g乙烷氧基鋰，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到有機(jī)鋰噴涂液；同時稱取上述20%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加70g氨基鋰，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到無機(jī)鋰噴涂液；2、復(fù)合極片的制作：負(fù)極極片的制備與實施例1相同。通過噴涂技術(shù)將有機(jī)鋰噴涂液噴涂于負(fù)極極片的一面，干燥完畢后，得到極片a（干厚度為1μm），之后再將無機(jī)鋰噴涂液噴涂于極片a的未噴涂面，干燥完畢后（干厚度為1μm），得到復(fù)合負(fù)極極片。實施例3：1、噴涂液的配置：稱取80g的聚偏氟乙烯、10g的羧甲基纖維素、10gla133粘結(jié)劑添加到500ml四氫呋喃中分散均勻后得到復(fù)合粘結(jié)劑；之后稱取上述40%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加80g烷基碳酸二鋰，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到有機(jī)鋰噴涂液；同時稱取上述40%重量的復(fù)合粘結(jié)劑，并添加80g氨基鋰，并通過高速分散機(jī)分散均勻得到無機(jī)鋰噴涂液；2、復(fù)合極片的制作：負(fù)極極片的制備與實施例1相同。通過噴涂技術(shù)將有機(jī)鋰噴涂液噴涂于負(fù)極極片的一面，干燥完畢后，得到極片a（干厚度為5μm），之后再將無機(jī)鋰噴涂液噴涂于極片a的未噴涂面，干燥完畢后（干厚度為5μm），得到復(fù)合負(fù)極極片。對比例：負(fù)極極片的制備與實施例1相同（即未進(jìn)行表面涂覆）。電化學(xué)性能測試：以實施例1-3和對比例制備出的復(fù)合負(fù)極極片作為負(fù)極、磷酸鐵鋰作為正極，電解液所使用的電解質(zhì)為lipf6，電解質(zhì)的濃度為1.3mol/l，溶劑為碳酸乙烯酯（ec）與可溶于水的碳酸二乙酯（dec）的混合液，ec與dec的體積比為1:1。隔膜為celgard2400膜，制備出5ah軟包電池。之后測試其極片的吸液保液能力，高溫循環(huán)性能（1.0c/1.0c，55℃）、倍率充電性能（倍率充電的標(biāo)準(zhǔn)為（0.5c、1.0c、2.0c、3.0c），放電倍率為0.3c）。本試驗例檢測實施例1～3、對比例1～2的吸液保液能力；1）吸液能力測試方法為：將極片置于電解液中保持1.0min，之后稱取吸收電解液后極片的重量m1(g)，并減去放置之前的極片重量m2(g)，即m1-m2，并換算成體積v（ml），最后得到極片的吸液速度為v/1（ml/min）；2）保液率：首先稱取極片的重量m1(g)，之后將此極片放置24h，稱量極片的重量為m2(g)，之后計算=m2/m1*100%,既得保液率。結(jié)果如表1所示。表1各實施例和對比例的吸液保液能力對比試驗結(jié)果序號吸液速度（ml/min）保液率（24h電解液量/0h電解液量）實施例16.495.3%實施例25.994.6%實施例35.894.5%對比例13.483.7%由表1可以看出，實施例1-3制備出的正極復(fù)合極片的吸液保液能力明顯優(yōu)于對比例，其原因為：正極極片鋰化合物涂覆層具有孔狀結(jié)構(gòu)提高其吸液能力，同時涂覆層中含有鋰化合物與電解液具有較好的相容性，提高其吸液保液能力。表2軟包電池的循環(huán)性能由表2、圖1可知，實施例1~3中軟包電池的循環(huán)性能均明顯優(yōu)于對比例，分析原因在于：鋰電池在循環(huán)過程中形成sei膜消耗鋰離子，造成電池內(nèi)阻增大，并引起鋰離子傳輸速率的降低，而有機(jī)鋰化合物能夠提供充足的鋰離子，從而提高電池的高溫循環(huán)性能。表3軟包電池的倍率充電性能由表3、圖1可知，實施例1~3中軟包電池的倍率充電性能明顯優(yōu)于對比例，即充電時間較短，分析原因在于：電池充電過程中需要鋰離子的遷移，而有機(jī)鋰化合物和無機(jī)鋰化合物能夠提供充足的鋰離子，從而縮短充電時間，提高電池的倍率充電性能。當(dāng)前第1頁12