一种负极极片的预锂化工艺

摘要

本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺，包括：将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；微针的密度为10～10000针/cm2，将覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。本发明无需庞杂的张紧、纠偏装置，简单环保，成本低廉。该方法不引入任何有毒物质，工艺时间短，可控参数丰富，可以针对不同类型的负极材料进行预锂化，具有工业化应用前景。

权利要求

1.一种负极极片的预锂化工艺，包括以下步骤：

将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；

将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm2；

将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。

2.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述碾压时针尖的线速度为0～

100m/min；

所述碾压或挤压的压力不高于极片辊压的最大压力。

3.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述微针转移采用的微针模具为平板状或滚轮状。

4.根据权利要求4所述的预锂化工艺，其特征在于，所述微针模具的针尖的形状为柱状、锥状、球状、十字形、扇形或其它多边立体的异形形状；

微针模具的针长小于所述初始负极极片上负极活性物质的厚度。

5.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述辊压的压力为0.01～100t，辊压的线速度为0.01～100m/min。

6.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述初始负极极片上负极活性物质的厚度为0.1～500μm；

所述锂箔或锂合金的厚度为0.001～2cm。

7.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述负极活性物质选自硅基负极材料或锡基负极材料；

所述硅基负极材料选自多孔硅、纳米硅、氧化亚硅、硅碳复合负极材料、硅镁合金、硅镍合金和硅铁合金中的一种或多种；

所述锡基负极材料选自氧化锡，氧化亚锡，锡基复合氧化物材料SnMxOy，M＝B、P、Al、Si、Zn或Mo，锡锑合金，锡钙合金，锡铜合金，锡银合金，锡镍合金和锡铁合金中的一种或多种；

所述粘结剂选自丁苯橡胶、明胶、环糊精、壳聚糖、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇和丙烯腈多元共聚物中的一种或多种；

所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、魔芋胶和瓜尔豆胶中的一种或多种；

所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、导电石墨、球形石墨、多璧碳纳米管、单璧碳纳米管、石墨烯、碳纳米带和石墨炔中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述电解液包括溶剂、电解质和电解液添加剂；

所述溶剂选自PC、EC、EMC、DMC、DEC、MF、MA、EA、MA和MP中一种或多种；

所述电解质选自LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiSO3F和LiCF3SO3中的一种或多种；

所述电解液添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、联苯、亚硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、环己基苯、硫酸丙烯酯和苯基丙酮中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的预锂化工艺，其特征在于，所述初始负极极片一次辊压后再覆盖上覆有基层的锂箔或锂合金。

10.一种全电池，包括三元811正极极片和权利要求1～9任一项所述工艺制备的负极极片。

说明书

一种负极极片的预锂化工艺

技术领域

[0001] 本发明属于负极极片的领域，尤其涉及一种负极极片的预锂化工艺。

背景技术

[0002] 随着锂离子电池在电子设备以及电动汽车领域中的应用普及，人们对锂离子电池要求也越来越高。能量密度作为锂离子电池最重要的性能指标之一，它的提高意味着用电设备将具备更强的续航能力，是目前锂离子电池领域研究的重点。提高能量密度最为直接的方法是选用更高容量的正负极活性材料，但高容量的储能材料(如硅基及锡基负极材料)往往伴随着不可逆容量高、首次充放电效率低的问题，对电芯的循环寿命有极大的影响。

[0003] 预锂化是提升高容量负极材料首次效率的有效方法。目前，常用的预锂化工艺是通过电化学预锂化、正极补锂、负极补锂、来实现。电化学预锂化具有高度可控、锂化均匀的优点，但过程繁复、条件苛刻、成本高昂限制了其规模化应用；正极补锂的预锂化效果有限，增加了电芯质量；负极补锂通常是将负极材料与含锂活性物质充分接触，在通过电解液的作用进行自预锂化过程，也是目前电池厂商在积极尝试的可工业化预锂化工艺。

[0004] 在CN108520978A专利中，公开了一种锂离子电池的补锂工艺。该工艺中将制好的硅碳负极极片浸泡在Li-萘溶液中2小时，以实现负极补锂。该工艺操作简单，但萘溶液有毒，补锂过程难以放大。

[0005] 在CN108550780A专利中，公开了一种采用三维箔材的锂离子电池负极单面预锂化方法。该方法中，将锂金属粉末或者锂箔辊压至涂有活性物质的三维集流体表面，对极片进行预锂化复合。该预锂化方法一定程度上简化了预锂化工艺，缓减了硅碳/石墨电极的膨胀掉粉和寿命短、容量低的问题，但三维集流体的成本高昂，预锂化过程对设备的精度要求较高。

[0006] 在CN107799721A专利中，公开了一种预锂化负极的制造方法。该预锂化负极结构包括了负极活性层与反应缓冲层，反应缓冲层上设置含锂金属层。后续通过电解液，使锂金属层嵌入到负极活性层中。该预锂化负极的应用效果良好，但其制造方法较为复杂，同时反应缓冲层的引入会造成生产成本的升高以及能力密度的损失。

发明内容

[0007] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种负极极片的预锂化工艺，该方法简单。

[0008] 本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺，包括以下步骤：

[0009] 将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；

[0010] 将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、2
挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm，

[0011] 将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。

[0012] 优选地，所述碾压时针尖的线速度为0～100m/min；

[0013] 所述碾压或挤压的压力不高于极片辊压的最大压力。

[0014] 优选地，所述微针转移采用的微针模具为平板状或滚轮状。

[0015] 优选地，所述微针模具的针尖的形状为柱状、锥状、球状、十字形、扇形或其它多边立体的异形形状；

[0016] 微针模具的针长小于所述初始负极极片上负极活性物质的厚度。

[0017] 优选地，所述辊压的压力为0.01～100t，辊压的线速度为0.01～100m/min。

[0018] 优选地，所述初始负极极片上负极活性物质的厚度为0.1～500μm；

[0019] 所述锂箔或锂合金的厚度为0.001～2cm。

[0020] 优选地，所述负极活性物质选自硅基负极材料或锡基负极材料；

[0021] 所述硅基负极材料选自多孔硅、纳米硅、氧化亚硅、硅碳复合负极材料、硅镁合金、硅镍合金和硅铁合金中的一种或多种；

[0022] 所述锡基负极材料选自氧化锡，氧化亚锡，锡基复合氧化物材料SnMxOy，M＝B、P、Al、Si、Zn或Mo，锡锑合金，锡钙合金，锡铜合金，锡银合金，锡镍合金和锡铁合金中的一种或多种；

[0023] 所述粘结剂选自丁苯橡胶、明胶、环糊精、壳聚糖、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇和丙烯腈多元共聚物中的一种或多种；

[0024] 所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、魔芋胶和瓜尔豆胶中的一种或多种；

[0025] 所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、导电石墨、球形石墨、多璧碳纳米管、单璧碳纳米管、石墨烯、碳纳米带和石墨炔中的一种或多种。

[0026] 优选地，所述电解液包括溶剂、电解质和电解液添加剂；

[0027] 所述溶剂选自PC、EC、EMC、DMC、DEC、MF、MA、EA、MA和MP中一种或多种；

[0028] 所述电解质选自LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiSO3F和LiCF3SO3中的一种或多种；

[0029] 所述电解液添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、联苯、亚硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、环己基苯、硫酸丙烯酯和苯基丙酮中的一种或多种。

[0030] 优选地，所述初始负极极片一次辊压后再覆盖上覆有基层的锂箔或锂合金。

[0031] 本发明提供了一种全电池，包括三元811正极极片和上述技术方案所述工艺制备的负极极片。

[0032] 本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺，包括以下步骤：将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm2，将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。本发明通过微针转移，碾压或挤压将覆有基层的锂箔或锂合金直接呈密集点状转移至负极极片的表面及内部，无需庞杂的张紧、纠偏装置，简单环保，便于放大化操作，成本低廉。该方法不引入任何有毒物质，工艺时间短，可控参数丰富，可以针对不同类型的负极材料进行预锂化，具有一定的工业化应用前景。

附图说明

[0033] 图1为本发明提供的预锂化工艺中采用的微针滚轮的使用方法示意图；

[0034] 图2为本发明提供的负极极片的预锂化工艺的一个流程示意图；

[0035] 图3为本发明提供的负极极片的预理化工艺的另一个流程示意图；

[0036] 图4为本发明制备的覆有点状锂金属的负极极片。

具体实施方式

[0037] 本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺，包括以下步骤：

[0038] 将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；

[0039] 将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm2，

[0040] 将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。

[0041] 本发明通过微针转移，碾压或挤压将覆有基层的锂箔或锂合金直接呈密集点状转移至负极极片的表面及内部，无需庞杂的张紧、纠偏装置，简单环保，便于放大化操作，成本低廉。该方法不引入任何有毒物质，工艺时间短，可控参数丰富，可以针对不同类型的负极材料进行预锂化，具有一定的工业化应用前景。

[0042] 本发明将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片。

[0043] 在本发明中，所述负极活性物质选自硅基负极材料或锡基负极材料；所述硅基负极材料选自多孔硅、纳米硅、氧化亚硅、硅碳复合负极材料、硅镁合金、硅镍合金和硅铁合金中的一种或多种；所述锡基负极材料选自氧化锡，氧化亚锡，锡基复合氧化物材料SnMxOy，M＝B、P、Al、Si、Zn或Mo，锡锑合金，锡钙合金，锡铜合金，锡银合金，锡镍合金和锡铁合金中的一种或多种；所述粘结剂选自丁苯橡胶、明胶、环糊精、壳聚糖、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇和丙烯腈多元共聚物中的一种或多种；所述增稠剂选自羧甲基纤维素钠、魔芋胶和瓜尔豆胶中的一种或多种；所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、导电石墨、球形石墨、多璧碳纳米管、单璧碳纳米管、石墨烯、碳纳米带和石墨炔中的一种或多种。

[0044] 在本发明具体实施例中，所述混料包括93％的硅碳负极、1.75％导电剂炭黑、1.45％增稠剂CMC和3.8％PAA；或所述混料包括93％硅碳负极、1.75％导电剂炭黑、1.45％增稠剂CMC和3.8％粘结剂SBR；或所述混料包括94％硅碳负极、1.25％导电剂炭黑、1.25％增稠剂CMC和3.5％粘结剂SBR。

[0045] 在本发明中，所述集流体选自多孔铜箔、无孔铜箔、多孔不锈钢箔材或无孔不锈钢箔材；所述集流体的厚度优选为5～25μm。所述初始负极极片中混料的面密度优选为10～15mg/cm2，具体实施例中，混料的面密度为12mg/cm2。具体实施例中，所述初始负极极片的尺寸为47×57mm。

[0046] 得到初始负极极片后，本发明将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片。在本发明中，所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm2。所述微针转移采用的微针模具为平板状或滚轮状。滚轮状微针的覆锂过程为碾压；平板状微针的覆锂过程为挤压。微针模具的针长优选小于所述初始负极极片上负极活性物质的厚度，更优选为0.1～500μm。所述微针模具的针尖的形状为柱状、锥状、球状、字形、扇形或其它多边立体的异形形状。具体实施例中，微针模具为针密度80针/cm2、针长120μm的锥形滚轮模具；或针密度80针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具；或针密度100针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具；或针密度150针/cm2、针长120μm的锥形滚轮模具；或针密度80针/
2
cm、针长80μm的锥形滚轮模具。

[0047] 在本发明中，所述碾压时针尖的线速度为0～100m/min；所述碾压或挤压的压力不高于极片辊压的最大压力。在本发明中，所述初始负极极片上负极活性物质的厚度为0.1～500μm；所述锂箔或锂合金的厚度优选为0.001～2cm，更优选为0.001～0.01cm；具体实施例中，锂箔的厚度为10μm、50μm或100μm。所述基层的材质优选选自聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯、聚酰胺类、聚氯乙烯、聚醚砜(PES)类、聚砜类、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素。

[0048] 在具体实施例中，所述覆有基层的锂箔或锂合金选自覆有PET膜的50μm厚的锂金属箔、覆有PET膜的10μm厚的锂金属箔或覆有PET膜的100μm厚的锂金属箔。

[0049] 微针转移碾压的压力为20kg～100kg；微针转移的次数优选为3～150次；碾压的线速度为7～12m/min。具体实施例中，碾压的压力为20kg、40kg或100kg，碾压的次数为150次、75次、30次、10次或3次；碾压的线速度为12m/min、8.3m/min或7.5m/min。

[0050] 得到覆锂金属负极极片后，本发明将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。本发明优选将所述初始负极极片一次辊压后再覆盖上覆有基层的锂箔或锂合金。在本发明中，所述辊压的压力为0.01～100t，辊压的线速度为0.01～100m/min。本发明优选辊压至极片的密度为1.45g/cm3。

[0051] 在本发明中，所述电解液包括溶剂、电解质和电解液添加剂；所述溶剂选自PC、EC、EMC、DMC、DEC、MF、MA、EA、MA和MP中一种或多种；所述电解质选自LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiSO3F和LiCF3SO3中的一种或多种；所述电解液添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、联苯、亚硫酸亚乙酯、亚硫酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、环己基苯、硫酸丙烯酯和苯基丙酮中的一种或多种。电解质在所述电解液中的摩尔浓度为0.01～1.5mol/L，电解质在所述电解液中的质量百分比为0.01～3％。具体实施例中，所述电解质选自1mol/L的LiPF6；所述溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，电解液添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0052] 所述浸润的时间优选为2～6h，更优选为3～5h。

[0053] 图1为本发明提供的预锂化工艺中采用的微针滚轮的使用方法示意图；由图1可知，在负极集流体上涂布负极涂料，将覆有锂片基层的锂金属覆在负极涂料上，采用微针转移的方式来回碾压，实现点状锂金属向负极极片表面以及内部的可控转移。

[0054] 图2为本发明提供的负极极片的预锂化工艺的一个流程示意图，由图2可知，将初始负极极片微针转移，得到覆锂金属负极极片，辊压整形后得到准负极极片，再电解液中浸润，得到预锂化负极极片。

[0055] 图3为本发明提供的负极极片的预锂化工艺的另一个流程示意图，由图3可知，将初始负极极片一次辊压，得到一次辊压负极极片，微针转移后得到覆锂金属负极极片，二次辊压整形得到准负极极片，再电解液浸润，得到预锂化负极极片。

[0056] 图4为本发明制备的覆有点状锂金属的负极极片。从图4看出：原始极片进行微针转移后，再经过电解液浸润的预锂化极片上并没有看到明显的锂金属存在。

[0057] 本发明提供了一种全电池，包括三元811正极极片和上述技术方案所述工艺制备的负极极片。

[0058] 本发明通过控制微针模具的尺寸、形状、微针密度、针长、针尖形状、碾过或者挤压次数、基层覆锂厚度、基层选择等可控条件，实现点状锂金属向负极极片表面以及内部的可控转移。微针转移的预锂量可以对极片质量的增重进行控制。此方法中极片的质量变化全部来源于锂源向负极极片的转移。控制的锂量是根据电池所要达到的电化学性能决定。

[0059] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种负极极片的预锂化工艺及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

[0060] 对比例

[0061] 负极浆料按硅碳负极(93％)、导电剂炭黑(1.75％)、增稠剂CMC(1.45％)、粘结剂PAA(3.8％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。

[0062] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率为68.3％。

[0063] 实施例1

[0064] 负极浆料按硅碳负极(93％)、导电剂炭黑(1.75％)、增稠剂CMC(1.45％)、粘结剂PAA(3.8％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为30针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的50μm厚锂金属箔覆盖在47*57mm的负极极片表面，以20kg的压力碾过3次。辊过后极片增重(预锂量)为2mg。将覆锂金属负极极片碾压，线速度为7.5m/min，辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置3h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1：1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0065] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至70.2％。

[0066] 实施例2

[0067] 负极浆料按硅碳负极(93％)、导电剂炭黑(1.75％)、增稠剂CMC(1.45％)、粘结剂PAA(3.8％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为80针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的10μm锂金属箔覆盖在47*57mm的负极极片表面，以20kg的压力碾过10次，线速度为7.5m/min。辊过后极片增重(预锂量)为4.5mg。将覆锂金属负极极片辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置3h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0068] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至73.8％。

[0069] 实施例3

[0070] 负极浆料按硅碳负极(93％)、导电剂炭黑(1.75％)、增稠剂CMC(1.45％)、粘结剂SBR(3.8％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为100针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的10μm锂金属箔覆盖在47*57mm的负极极片表面，以40kg的压力碾过30次，线速度为8.3m/min。辊过后极片增重(预锂量)为11.2mg。将覆锂金属负极极片辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置3h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0071] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至79.4％。

[0072] 实施例4

[0073] 负极浆料按硅碳负极(94％)、导电剂炭黑(1.25％)、增稠剂CMC(1.25％)、粘结剂SBR(3.5％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为150针/cm2、针长120μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的100μm锂金属箔覆盖在47*57mm的负极极片表面，以40kg的压力碾过75次，线速度为12m/min。辊过后极片增重(预锂量)为14.5mg。将覆锂金属负极极片辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置5h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0074] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至82.2％。

[0075] 实施例5

[0076] 负极浆料按硅碳负极(94％)、导电剂炭黑(1.25％)、增稠剂CMC(1.25％)、粘结剂SBR(3.5％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为80针/cm2、针长120μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的10μm锂金属箔覆盖在一次辊压后的负极极片表面，以100kg的压力碾过150次，线速度为12m/min。辊过后极片增重(预锂量)为10.8mg。将覆锂金属负极极片辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置5h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0077] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至79.7％。

[0078] 实施例6

[0079] 负极浆料按硅碳负极(94％)、导电剂炭黑(1.25％)、增稠剂CMC(1.25％)、粘结剂SBR(3.5％)进行混料，将浆料涂布成面密度为12mg/cm2的负极极片。选用针密度为80针/cm2、针长80μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的10μm锂金属箔覆盖在负极极片表面，以80kg的压力碾过30次，线速度为7.5m/min；再选用针密度为150针/cm2、针长120μm的锥形滚轮模具，将覆有PET膜的100μm锂金属箔覆盖在负极极片表面，以30kg的压力碾过150次，线速度为12m/min，以辊过后极片增重(预锂量)为13.7mg。将覆锂金属负极极片辊压至压实密度为1.45g/cm3。将得到的准负极极片浸润在电解液中静置5h后得到预锂化负极极片。电解液选用锂盐为1mol/L的LiPF6，溶剂为体积比为1:1:1的EC、EMC和DMC的混合溶剂，添加剂为1％的氟代碳酸乙烯酯。

[0080] 将所得负极极片与三元811正极极片组装成全电池，其首次效率由68.3％提高至83.8％。

[0081] 由以上实施例可知，本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺，包括以下步骤：将负极活性物质80～98％、粘结剂0.5～8％和导电剂0.5～10％混合，得到混料，将所述混料涂布在集流体表面，得到初始负极极片；将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在所述初始负极极片上，通过微针转移至初始负极极片的表面及内部，得到覆锂金属负极极片；所述微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压-静置；所述微针的密度为10～10000针/cm2，将所述覆锂金属负极极片辊压，浸润在电解液中，得到预锂化负极极片。本发明通过微针模具对锂金属进行转移，碾压或挤压将覆有基层的锂箔或锂合金直接呈密集点状转移至负极极片上，无需庞杂的张紧、纠偏装置，简单环保，便于放大化操作，成本低廉。该方法不引入任何有毒物质，工艺时间短，可控参数丰富，可以针对不同类型的负极材料进行预锂化，具有一定的工业化应用前景。

[0082] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。