(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211387647.5 (22)申请日 2022.11.07 (71)申请人 楚能新能源股份有限公司 地址 430051 湖北省武汉市汉阳区龙 阳三 路1号 (72)发明人 邓依杨　 (74)专利代理 机构 北京五洲洋和知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11387 专利代理师 荣红颖　马士精 (51)Int.Cl. H01M 10/42(2006.01) H01M 4/133(2010.01) H01M 4/1393(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/44(2006.01) (54)发明名称 一种预嵌锂石墨负极极片及其制备方法和 应用 (57)摘要 本发明属于石墨电极技术领域， 具体涉及一 种预嵌锂石墨负极极片及其制备方法和应用。 该 预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 包括： 制备预 嵌锂软包电芯， 将负极极片、 含锂极片和隔膜叠 片组装， 然后经过烘烤、 注入电解液并预封制成 需要预嵌锂的软包电芯； 制备完成预嵌锂的石墨 负极极片， 用0.001C ‑0.005C的电流对需要预嵌 锂软包电芯进行充电40 ‑200h， 以使石墨负极极 片完成所设计的预嵌锂量； 然后将 完成预嵌锂的 软包电芯进行拆解， 得到预嵌锂石墨负极极片。 本发明中通过控制对需要预嵌锂负极极片进行 放电的放电电流的大小和放电时间的长短来精 准控制负极极片的预嵌锂程度， 并保证每片负极 极片预嵌锂均匀、 预嵌锂程度相同。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115498287 A 2022.12.20 CN 115498287 A 1.一种预嵌锂石墨负极 极片的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 制备预嵌锂软包电芯： 将负极极片、 含锂极片和隔膜叠片组装， 然后经过烘烤、 注入电 解液并预封制成需要预嵌锂的软包电芯， 其中， 隔膜设置在石墨负极 极片和镀锂极片之间； 制备完成预嵌锂的石墨负极极片： 用0.001C ‑0.005C的电流对所述需要预嵌锂软包电 芯进行充电40 ‑200h， 以使石墨负极极片 完成所设计的预嵌锂量； 然后 将完成预嵌锂的软包 电芯进行拆解， 得到预嵌锂石墨负极 极片。 2.根据权利要求1所述的预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述充电电流 为0.001C‑0.002C。 3.根据权利要求1所述的预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述充电的温 度为45‑60℃； 和/或， 在所述充电之前， 对所述预嵌锂软包电芯施加407kg ‑467kg的压力。 4.根据权利要求1所述的预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述负极极片 的活性材 料为石墨； 所述含锂极片为纯锂片或者镀锂极片。 5.根据权利要求4所述的预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述镀锂极片 的制备方法包括以下步骤： 对集流体镀锂后经辊压模切、 烘烤极片后， 得到所述镀锂极片。 6.根据权利要求1所述的预嵌锂石墨负极极片的制备方法， 其特征在于， 所述拆解时， 在保护性气体的环境下进行； 所述保护性气体包括氩气、 氮气、 氦气中的一种。 7.一种权利要求1 ‑6任一项所述制备 方法得到的预嵌锂石墨负极 极片。 8.一种权利要求1 ‑6任一项所述制备方法得到的预嵌锂石墨负极极片或权利要求7所 述的预嵌锂石墨负极 极片在软包 锂电池中的应用。 9.一种软包锂电池， 其负极片为权利要求1 ‑6任一项所述的制备方法得到的预嵌锂石 墨负极极片。 10.一种权利要求9所述的软包 锂电池的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将所述预嵌锂石墨负极极片、 正极极片和隔膜进行叠片组装后再依次进行烘烤、 真空 注入电解液、 预封， 然后进行化成、 分容， 最后进行二封 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115498287 A 2一种预嵌锂石墨负极 极片及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于石墨电极技术领域， 具体涉及 一种预嵌锂石墨负极极片及 其制备方法 和应用。 背景技术 [0002]目前储能锂离子电池使用最广泛的负极材料是人造石墨。 在锂离子电池循环老化 过程中由于各种原因导致锂离子电池容量衰减， 甚至导致电池失效。 锂离子电池负极失效 是锂离子电池失效的一个重要原因。 对石墨材料的定向改性可以定向提高锂离子电池的循 环性能。 用预嵌锂法可以通过预先在负极存储一定的活性锂来弥补 锂离子电池使用过程中 对活性锂的消耗， 提升锂离 子电池循环寿命。 [0003]现有抑制锂离子电池容量衰减和减缓电池失效时间的专利和技术大多是集中在 石墨材料 的研发与制备上， 通过对石墨材料 的改性来实现的， 少 部分选择用预嵌锂方法但 目前较为常用的预嵌锂方法是将锂源与负极材料混合均匀制成负极浆料以及将锂源与负 极极片紧密接触通过原电池反应使负极嵌锂。 对石墨材料的改性较为繁琐 且耗时较长并且 难以得到所需要性能的负极材料， 将锂源与负极材料混合均匀制成负极浆料可以控制负极 预嵌锂的程度 但对负极制造工艺有要求， 将锂源与负极极片紧密接触通过原电池反应使负 极嵌锂则是不能准确 确定负极嵌锂的程度。 发明内容 [0004]本发明提供一种预嵌锂石墨负极极片及其制备方法和应用， 其目的是为了解决现 有技术中， 石墨负极极片在预嵌锂时无法精准控制预嵌锂程度， 导致负极极片预嵌锂不均 匀， 嵌锂程度不同的问题。 [0005]针对上述技术缺陷， 本发明的目的之一是提供一种预嵌锂石墨负极极片的制备方 法， 本发明的目的之二是提供所述预嵌锂石墨负极极片制备方法制备的预嵌锂石墨负极极 片， 本发明的目的之三是提供 所述预嵌锂石墨负极 极片的应用。 [0006]第一方面， 本发明提供一种预嵌锂石墨负极 极片的制备 方法， 包括以下步骤： [0007]制备预嵌锂软包电芯： 将负极极片、 含锂极片和隔膜叠片组装， 然后经过烘烤、 注 入电解液并预封制成需要预嵌锂的软包电芯， 其中， 隔膜设置在石墨负极极片和镀锂极片 之间； [0008]制备完成预嵌锂的石墨负极极片： 用0.001C ‑0.005C的电流对所述需要预嵌锂软 包电芯进行充电40 ‑200h， 以使石墨负极极片完成所设计的预嵌锂量； 然后将 完成预嵌锂的 软包电芯进行拆解， 得到预嵌锂石墨负极 极片。 [0009]本发明方法仅通过低电流恒流充电的电流和时间来有效且准确的控制负极补锂 量， 充电电流过大， 会对负极性能产生不利影响， 增加电池的极化， 降低电池容量； 充电补 锂 后在保护性气 体环境下即可直接拆卸出预嵌锂石墨负极极片， 该补 锂后的负极极片无需再 通过有机溶剂浸泡 来使负极稳定， 可以直接用于组装 锂离子电池。说　明　书 1/6 页 3 CN 115498287 A 3