锂箔的制备方法及设备

权利要求书： 1.一种锂箔的制备方法，其特征在于，所述锂箔的制备方法应用于压延设备的压延区域，所述压延区域中设置有模型层、初始锂箔和接受层，所述初始锂箔位于所述模型层和所述接受层之间；

所述模型层靠近所述初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构；

所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层在牵引设备的牵引力作用下通过所述压延设备将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层，使所述初始锂箔转变成纹路锂箔。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凸起和/或凹陷结构用于将所述初始锂箔上的锂间隔性地转移至所述接受层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凸起和/或凹陷结构均匀地设置在所述模型层靠近所述初始锂箔的一侧上。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述凸起和/或凹陷结构的高度或深度为大于或等于5μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述模型层包括筛网。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述筛网的筛孔的目数为[30?1000]目。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述初始锂箔的基材对其上的锂的粘结力小于所述接受层对锂的粘结力。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压延设备包括辊压机，所述辊压机包括第一压辊和第二压辊，所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层置于所述第一压辊和所述第二压辊之间的间隙中，通过所述第一压辊和所述第二压辊将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层，使所述初始锂箔转变成纹路锂箔；所述第一压辊和所述第二压辊之间的所述间隙小于所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层的厚度总和。

9.一种极片补锂方法，其特征在于，所述极片补锂方法使用的辊压设备包含辊压区域，所述辊压区域设置第三压辊和第四压辊以及所述第三压辊和所述第四压辊之间负极极片和如权利要求1?8任一项所述的纹路锂箔，所述第三压辊位于所述纹路锂箔远离所述负极极片的一侧，所述第四压辊位于所述负极极片远离所述锂箔的一侧；

所述负极极片、所述纹路锂箔在牵引设备的牵引力作用下通过所述第三压辊和所述第四压辊之间的间隙完成辊压；

所述第三压辊和所述第四压辊之间的所述间隙小于所述负极极片、所述纹路锂箔的厚度总和。

说明书： 一种锂箔的制备方法及设备技术领域[0001] 本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂箔的制备方法及设备。背景技术[0002] 锂箔补锂是一种容易量产且安全性较高的电池负极补锂方式，通过锂箔补锂可以提升电池首次效率、电池容量、能量密度和循环性能。锂箔补锂的具体工序通常是采用辊压机或复合机对锂箔和电池负极同时进行辊压，从而使锂负载到电池负极表面，在后续的补

锂工艺中完成补锂。

[0003] 虽然补锂能提高电池的首次效率，但受限于现有的生产工艺和设备，现有技术中的锂箔厚较大，面密度较高，经过实际的补锂工艺，负极表面会残留多余的锂。残留的锂极大影响了电池性能，甚至导致析锂引起电池安全问题。

[0004] 申请人之前的研究中曾采用设置带有凸出或凹陷结构的压辊来制备锂箔的技术方案，但该技术方案必须使用特定结构的压辊，当有不同的需求时，需要更换压辊，增加了工艺成本；同时，申请人还通过衬膜在补锂过程中补锂量的方法，但上述方法仅仅涉及补锂工艺，如何在前期锂箔制备过程中进行定量化设计，生产锂箔依然是未知的。

[0005] 所以，如何制备一种能够解决目前补锂方法容易造成补锂过多的问题的锂箔，成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容[0006] 本发明提供了一种锂箔的制备方法及设备，以解决目前补锂方法容易造成补锂过多的问题。

[0007] 本发明提供了如下方案：[0008] 第一方面，本发明提供了一种锂箔的制备方法，所述方法使用的设备包含压延区域，所述压延区域中设置有模型层、初始锂箔和接受层，所述初始锂箔位于所述模型层和所述接受层之间；

[0009] 所述模型层靠近所述初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构；[0010] 所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层在牵引设备的牵引力作用下通过所述压延设备将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层，使所述初始锂箔转变成纹路锂箔。

[0011] 可选地，所述凸起和/或凹陷结构用于将所述初始锂箔上的锂间隔性地转移至所述接受层。

[0012] 可选地，所述凸起和/或凹陷结构均匀地设置在所述模型层靠近所述初始锂箔的一侧上。

[0013] 可选地，所述凸起和/或凹陷结构在所述模型层上所占的比例根据负极极片所需的补锂量进行调整。

[0014] 可选地，所述凸起和/或凹陷结构的高度或深度为大于或等于5μm。[0015] 可选地，所述模型层包括筛网。[0016] 可选地，所述筛网的筛孔的目数为[30?1000]目。[0017] 可选地，所述初始锂箔的基材对其上的锂的粘结力小于所述接受层对锂的粘结力。

[0018] 可选地，所述压延设备包括辊压机，所述辊压机包括第一压辊和第二压辊，所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层置于所述第一压辊和所述第二压辊之间的间隙中，通过所述第一压辊和所述第二压辊将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层，使所述初始

锂箔转变成纹路锂箔；所述第一压辊和所述第二压辊之间的所述间隙小于所述模型层、所

述初始锂箔和所述接受层的厚度总和。

[0019] 可选地，所述压延设备包括平压压机，所述平压压机包括平台和压合件，所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层置于所述平台上，通过所述压合件将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层。

[0020] 第二方面，本发明还提供了一种锂箔的制备设备，所述制备设备包括压延设备，所述压延设备上设置有压延区域，所述压延区域中设置有模型层、初始锂箔和接受层，所述初始锂箔位于所述模型层和所述接受层之间；[0021] 所述模型层靠近所述初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构；[0022] 所述模型层、所述初始锂箔和所述接受层在牵引设备的牵引力作用下通过所述压延设备将所述初始锂箔上的锂部分转移至所述接受层，使所述初始锂箔转变成纹路锂箔。

[0023] 第三方面，本发明还提供了一种极片补锂方法，所述极片补锂方法使用的辊压设备包含辊压区域，所述辊压区域设置第三压辊和第四压辊以及所述第三压辊和所述第四压

辊之间负极极片和所述的纹路锂箔，所述第三压辊位于所述纹路锂箔远离所述负极极片的

一侧，所述第四压辊位于所述负极极片远离所述锂箔的一侧；

[0024] 所述负极极片、所述纹路锂箔在牵引设备的牵引力作用下通过所述第三压辊和所述第四压辊之间的间隙完成辊压；

[0025] 所述第三压辊和所述第四压辊之间的所述间隙小于所述负极极片、所述纹路锂箔的厚度总和。

[0026] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：[0027] 本发明提供的制备方法在初始锂箔的两侧分别设置模型层和接受层，模型层上靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构，也即模型层的部分表面向初始锂箔的方向

凸起，初始锂箔靠近接受层的一侧上设置有锂。在压延设备压延时向模型层和接受层施加

一定的压力，使模型层上凸起的部分、初始锂箔和接受层接触，在压延设备的压力作用下，初始锂箔上对应于凸起部分的锂转移至接受层上，对应于模型层上凹陷部分的锂受到压力

作用较小，因此难以转移至接受层，转移了部分锂的初始锂箔即为最终为负极补锂所需的

纹路锂箔。相比初始锂箔，纹路锂箔上的部分锂转移至了接受层上，因此减小了锂的厚度和面密度，从而使得纹路锂箔可以根据需要调整其上的锂量，减少锂离子，解决补锂后负极析锂的问题。

附图说明[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施

例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0029] 图1是本发明一个实施例提供的锂箔的制备方法的流程框图；[0030] 图2是本发明一个实施例提供的锂箔的制备设备的结构示意图。具体实施方式[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的

范围。

[0032] 本发明提供了一种锂箔的制备方法，用于制备一种能够满足实际补锂需要的锂箔。锂箔的制备方法应用于压延设备的压延区域，压延区域中设置有模型层、初始锂箔和接受层。初始锂箔位于模型层和接受层之间，模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构。模型层、初始锂箔和接受层在牵引设备的牵引力作用下通过压延设备将初始锂箔

上的锂部分转移至接受层，使初始锂箔转变成纹路锂箔。其中，初始锂箔为按照现有的设备和方法制备得到的锂箔，其一般包含基材和设于基材上的锂。

[0033] 在初始锂箔的两侧分别设置模型层和接受层，模型层上靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构，也即模型层的部分表面向初始锂箔的方向凸起。初始锂箔靠近接受层的一侧上设置有锂。在压延设备压延时向模型层和接受层施加一定的压力，使模型层上

凸起的部分、初始锂箔和接受层接触。在压延设备的压力作用下，初始锂箔上对应于凸起部分的锂转移至接受层上，对应于模型层上凹陷部分的锂受到压力作用较小，因此难以转移

至接受层，转移了部分锂的初始锂箔即为最终为负极补锂所需的纹路锂箔。相比初始锂箔，纹路锂箔上的部分锂转移至了接受层上，因此减小了锂的厚度和面密度，从而使得纹路锂

箔可以根据需要调整其上的锂量，减少锂离子，解决补锂后负极析锂的问题。

[0034] 在一个具体的实施例中，凸起和/或凹陷在模型层上所占的比例可以根据负极极片所需的补锂量进行调整。

[0035] 作为一种实施方式，凸起和/或凹陷结构均匀设置，使得初始锂箔上的锂非连续地均匀地粘附到接受层上，也使得最终的纹路锂箔上的锂均匀地排布。

[0036] 在一个具体的实施例中，模型层包括阳模，阳模上设置有朝向初始锂箔的凸起结构。在压延设备压延时，凸起结构与初始锂箔贴合，初始锂箔上与凸起结构对应位置的锂被转移至接受层。

[0037] 作为一个优选的实施例中，凸起结构的高度为大于或等于5μm，具体地，凸起结构的高度为5μm、6μm、7μm或更大。[0038] 在一个具体的实施例中，初始锂箔的基材对其上的锂的粘结力小于接受层对锂的粘结力，从而能够使锂顺利地从初始锂箔上转移。

[0039] 在一个具体的实施例中，模型层包括阴模，阴模上设置有远离初始锂箔的凹陷结构。在压延设备压延时，模型层部分与初始锂箔贴合，初始锂箔上的锂被转移至接受层。

[0040] 作为一个优选的实施例中，凹陷结构的深度为大于或等于5μm，具体地，凹陷结构的深度为5μm、6μm、7μm或更大。[0041] 在一个具体的实施例中，模型层包括筛网，更为具体地，筛网的筛孔的目数为[30?1000]目，也即，模型层表面上每英寸长度的凸起和/或凹陷结构的个数为[30?1000]个，凸起和/或凹陷结构的个数为30、50、80、100、300、500、600、800或1000。

[0042] 需要特别说明的是，在一些实施例中，模型层、初始锂箔、接受层卷在放卷辊上，该放卷辊设置在上述辊压设备的上游，对应地，上述辊压设备的下游还设置有用于收集转移完成的纹路锂箔、模型层、接受层的收卷辊。在进行压延时，放卷辊、辊压设备和收卷辊同时工作。

[0043] 图1是本发明一个实施例提供的锂箔的制备方法的流程框图。如图1所示，制备方法的步骤包括：

[0044] S1.通过牵引设备将模型层、初始锂箔和接受层牵引到压延区域，模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构；

[0045] S2.模型层、初始锂箔和接受层经过压延设备将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，使初始锂箔转变成纹路锂箔。

[0046] 其中，初始锂箔上设置有锂，该锂在压力作用下可以转移至接受层上，接受层上的锂可以回收利用。[0047] 本申请对凹陷和/或凸出结构的形状没有特别限定，在不违背本申请发明构思的基础上，任何常见的形状均能用于本申请中，包括但不限于曲线、直线、圆形、方形或其他规则的图形或不规则的图形。

[0048] 本申请对初始锂箔的种类没有特别限定，可以理解的是，任何已知的覆盖在负极极片上经过特定的补锂工序能够对负极极片进行补锂的箔片均能用于本申请中，包括但不

限于单质锂、锂硅合金等。

[0049] 在一个具体的实施例中，锂箔的制备方法包括将初始锂箔置于模型层和接受层之间。牵引设备包括第一牵引装置、第二牵引装置和第三牵引装置。将初始锂箔置于模型层和接受层之间的步骤包括：同时通过第一牵引装置、第二牵引装置和第三牵引装置将模型层、初始锂箔和接受层牵引至压延区域。

[0050] 通过第一牵引装置、第二牵引装置、第三牵引装置分别将模型层、初始锂箔、接受层依次牵引到压延区域，同时，初始锂箔设置于模型层和接受层之间，以保证压延设备的压力施加到模型层、初始锂箔和接受层上，形成间断粘附锂的纹路锂箔。[0051] 在一个具体的实施例中，压延设备包括辊压机，辊压机包括第一压辊和第二压辊，第一压辊和第二压辊之间具有一定的间隙。模型层、初始锂箔和接受层置于第一压辊和第二压辊之间的间隙中，通过第一压辊和第二压辊将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，使

得初始锂箔的锂间断性的粘附到接受层的表面。其中，第一压辊和第二压辊之间的间隙大

小可以根据实际需要进行调整，从而调整初始锂箔受到的压力，避免压力过大导致锂箔和

接受层因粘结力过大而使锂箔损伤。

[0052] 在一个具体的实施例中，压延设备包括平压压机，平压压机包括平台和压合件，模型层、初始锂箔和接受层置于平台上，通过压合件将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，使得初始锂箔的锂间断性的粘附到接受层的表面。其中模型层、初始锂箔和接受层依次叠放在平台上。

[0053] 在一个具体的实施例中，将模型层、初始锂箔和接受层叠层放置成需要的尺寸放置在平台上，通过压合件将初始锂箔上的锂部分转移至接受层。

[0054] 本申请还提供一种负极极片，该负极极片采用上述任意一个实施例提供的纹路锂箔进行补锂。具体补锂方法使用的辊压设备包含辊压区域，辊压区域设置第三压辊和第四

压辊以及第三压辊和第四压辊之间负极极片和如上述任意一个实施例提供的纹路锂箔，第

三压辊位于纹路锂箔远离负极极片的一侧，第四压辊位于负极极片远离锂箔的一侧。负极

极片、纹路锂箔在牵引设备的牵引力作用下通过第三压辊和第四压辊之间的间隙完成辊

压。第三压辊和第四压辊之间的间隙小于负极极片、纹路锂箔的厚度总和。其中，第三压辊可以与第一压辊为同一个压辊，相同地，第四压辊可以与第二压辊为同一个压辊，且第三压辊和第四压辊均可以为光面压辊。

[0055] 在一个具体的实施例中，极片补锂方法的步骤包括：[0056] 通过牵引设备将纹路锂箔和负极极片牵引到辊压区域；[0057] 纹路锂箔和负极极片经过第三压辊和第四压辊之间的间隙完成辊压；[0058] 通过收卷设备将补锂后的纹路锂箔和补锂后的负极极片进行收卷。[0059] 其中，纹路锂箔上设置有锂，该锂在压力作用下可以转移至负极极片的待补锂面上。

[0060] 通过上述实施例提供的锂箔对负极极片进行补锂后，负极极片上的锂均匀且间隔布置，不会造成锂残留，更不会导致负极析锂。

[0061] 本申请的负极极片可以应用于液态电池、固态电池或固液混合电池，电池还包括正极极片、电解液和/或固态电解质。

[0062] 负极极片包括集流体和负极活性物质，集流体的种类及组成不受到具体的限制，可根据实际需求进行选择，作为一种示意性的举例，可以为铜箔。

[0063] 优选地，负极活性物质包含Si基材料、Sn基材料、Si/C、SiO/C、Sn/C、Si的卤化物、Sn的卤化物、Si合金、Sn合金中的一种或几种。[0064] 正极极片包括正极集流体和正极活性物质，作为本申请的实施方式，对应用体系没有特别的限定，在不违背本申请发明构思的基础上，任何已知的正极活性物质、正极极片均能用于本申请中。

[0065] 电池中的隔膜、固态电解质、电解液的具体种类也不受到具体限制，在不违背本申请发明构思的基础上，可以是现有电池中使用的任何材料。[0066] 本发明还提供了一种锂电池，锂电池包括正极极片、负极极片、电解质，其中，负极极片为上述实施例提供的负极极片。[0067] 正极极片包括正极活性物质层和集流体。正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以是包含一种或多种过渡金属阳离子的多个正极活性颗粒形成，该过渡金属

例如锰(Mn)，镍(Ni)，钴(Co)，铬(Cr)，铁(Fe)，钒()及其组合。在一些实施方案中，正极活性物质层进一步包括电解质，例如多个电解质颗粒。正极活性物质层具有大于或等于约1μm至小于或等于约1,000μm的厚度。

[0068] 正极活性物质为层状氧化物、尖晶石和聚阴离子中的一种。例如，层状氧化物(例如，岩盐层状氧化物)包含一种或多种选自以下的基于锂的正极活性物质：LiCoO2(LCO)，

LiNixMnyCo1?x?yO2(其中0≤x≤1且0≤y≤1)，LiNi1?x?yCoxAlyO2(其中0≤x≤1且0≤y≤

1)，LiNixMn1?xO2(其中0≤x≤1)，和Li1+xMO2(其中M是Mn，Ni，Co和Al中的一种和0≤x≤1)。

尖晶石阴极包含一种或多种选自以下的基于锂的正极活性物质：LiMn2O4(LMO)和LiNix

Mn1.5O4。橄榄石型阴极包含一种或多种基于锂的正极活性物质LiMPO4(其中M为Fe，Ni，Co和Mn中的至少一种)。聚阴离子阳离子包含例如磷酸盐如Li2(PO4)3和/或硅酸盐如LiFeSiO4。

[0069] 在一种实施方式中，一种或多种基于锂的正极活性物质可以任选地被涂覆(例如通过LiNbO3和/或Al2O3)和/或可以被掺杂(例如通过镁(Mg))。此外，在某些实施方式中，一种或多种基于锂的正极活性物质可以任选地混合有提供电子传导路径的一种或多种导电

材料和/或改善正极的结构完整性的至少一种聚合物粘合剂材料。例如，正极活性物质层可以包含大于或等于约30重量％至小于或等于约98重量％的一种或多种基于锂的正极活性

物质；大于或等于约0重量％至小于或等于约30重量％的导电材料；和大于或等于约0重

量％至小于或等于约20重量％的粘合剂，和在某些方面，任选地大于或等于约1重量％至小于或等于约20重量％的粘合剂。

[0070] 正极活性物质层可任选地与如下的粘合剂混合：如聚四氟乙烯(PTFE)，羧甲基纤维素钠(CMC)，苯乙烯?丁二烯橡胶(SBR)，聚偏二氟乙烯(PDF)，丁腈橡胶(NBR)，苯乙烯?乙烯?丁烯?苯乙烯共聚物(SEBS)，苯乙烯?丁二烯?苯乙烯共聚物(SBS)，聚丙烯酸锂(LiPAA)，聚丙烯酸钠(NaPAA)，海藻酸钠，海藻酸锂及其组合。导电材料可包括基于碳的材料，粉末镍或其他金属颗粒，或导电聚合物。基于碳的材料可以包括例如炭黑，石墨，乙炔黑(例如

KETCHENTM黑或DENKATM黑)，碳纤维和纳米管，石墨烯等的颗粒。导电聚合物的实例包括聚苯胺，聚噻吩，聚乙炔，聚吡咯等。

[0071] 正极集流体可以促进电子在正电极与外部电路之间的流动。正极集流体可包括金属，例如金属箔，金属栅格或筛网，或金属网。例如，正极集流体可以由铝，不锈钢和/或镍或本领域技术人员已知的任何其他合适的导电材料形成。电解质可以是非水液态电解质溶

液，其可包括溶解在有机溶剂或有机溶剂的混合物中的锂盐。可在电池中采用许多常规非

水液态电解质溶液。

[0072] 适当的锂盐通常具有惰性阴离子。可溶解在有机溶剂或有机溶剂的混合物中以形成非水液态电解质溶液的锂盐的非限制性列表包括：六氟磷酸锂(LiPF6)；高氯酸锂

(LiClO4)、四氯铝酸锂(LiAlCl4)、碘化锂(LiI)、溴化锂(LiBr)、硫氰酸锂(LiSCN)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二氟草酸硼酸锂(LiBF2(C2O4))(LiODFB)、四苯硼酸锂(LiB(C6H5)4)、双(草酸)硼酸锂(LiB(C2O4)2)(LiBOB)、四氟草酸磷酸锂(LiPF4(C2O4))(LiFOP)、硝酸锂(LiNO3)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、双(三氟甲烷磺酰亚胺)锂(LITFSI)(LiN

(CF3SO2)2)、双氟磺酰亚胺锂(LiN(FSO2)2)(LIFSI)以及它们的组合。在某些变型中，锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、双(三氟甲烷磺酰亚胺)锂(LiTFSI)(LiN(CF3SO2)2)、双氟磺酰亚胺锂(LiN(FSO2)2)(LiFSI)、氟烷基膦酸锂(LiFAP)、磷酸锂(Li3PO4)以及它们的组合。

[0073] 这些和其他类似的锂盐可溶解在多种有机溶剂中，有机溶剂包括但不限于各种碳酸烷基酯，诸如环状碳酸酯(例如，碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC))、线性碳酸酯(例如，碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC))、脂肪族羧酸酯(例如，甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯)、γ?内酯(例如，γ?丁内酯、γ?戊内酯)、链状结构醚(例如，1,2?二甲氧基乙烷(DME)、1?2?二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷)、环状醚(例如，四氢呋喃，2?甲基四氢呋喃)、1,3?二氧戊环(DOL)、硫化合物(例如，环丁砜)以及它们的组合。在各个方面，电解质50可包括所述一种或多种锂盐的大于或等于

1M至小于或等于约2M浓度。在某些变型中，例如当电解质具有大于约2M的锂浓度或具有离

子液体时，电解质可包括一种或多种稀释剂，诸如碳酸氟代乙烯酯(FEC)和/或氢氟醚

(HFE)。

[0074] 在各种情况下，分隔件可以是多微孔聚合物分隔件，其包括聚烯烃，包括由均聚物(衍生自单一单体成分)或杂聚物(衍生自多于一种单体成分)制成的聚烯烃，所述均聚物和杂聚物可以是直链抑或支链的。在某些方面，聚烯烃可以是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或者PE与PP的共混物、或者PE和/或PP的多层结构化多孔膜。可商购的聚烯烃多孔分隔件52膜包括可从CelgardLLC获得的 2500(单层聚丙烯分隔件)和 2340

(三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯分隔件)。

[0075] 当分隔件是多微孔聚合物分隔件时，它可以是单层或多层层压件。例如，在一个实施例中，单层聚烯烃可形成整个多微孔聚合物分隔件。在其他方面，例如，分隔件可以是纤维膜，其具有在相对表面之间延伸的大量孔，并且可具有小于1毫米的厚度。然而，作为另一个示例，可组装类似或不同的聚烯烃的多个离散层以形成分隔件。[0076] 代替聚烯烃或除了聚烯烃之外，多微孔聚合物分隔件还可包括其他聚合物，诸如但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏二氟乙烯(PdF)、聚酰胺(尼龙)、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺?酰亚胺、聚醚、聚甲醛(例如，乙缩醛)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚环烷酸乙二醇脂(polyethylenenaphthenate)、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚烯烃共聚物、丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚硅氧烷聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS))、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并恶唑(PBO)、聚亚苯基(polyphenylene)、聚亚芳基醚酮、聚全氟环丁烷、聚偏二氟乙烯共聚物(例如，PdF?六氟丙烯或(PdF?HFP))和聚偏二氟乙烯三元共聚物、聚氟乙烯、液晶聚合物(例如，ECTRANTM(德国HoechstAG)和 (特拉华州威尔明顿的

杜邦))、聚芳酰胺、聚苯醚、纤维素材料、介孔二氧化硅或其组合。

[0077] 此外，分隔件可与陶瓷材料混合，或者其表面可以以陶瓷材料涂覆。例如，陶瓷涂层可包括氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)或其组合。构想了用于形成分隔件的各种常规可用的聚合物和商业产品、以及可被采用来制造这样的多微孔聚合物分隔件的许多制造方法。

[0078] 在各个方面，如上文所描述，电解质可以是固态电解质，其中颗粒形成电解质和分隔件两者。固态电解质可包括一种或多种固态电解质颗粒，所述优选地，负极活性物质层中还可以添加固体电解质颗粒，固态电解质颗粒可包含一种或多种聚合物的组分、氧化物的颗粒、硫化物的颗粒、卤化物的颗粒、硼酸盐的颗粒、氮化物的颗粒或氢化物的颗粒。当使用聚合物颗粒时，可以采用锂盐进行复合。作为一种实施方式，基于聚合物的组分可包含选自包括以下各者的组的一种或多种聚合物材料：聚乙二醇、聚环氧乙烷(PEO)、聚(对苯醚)

(PPO)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏二氟乙烯(PDF)、聚偏二氟乙烯共六氟丙烯(PDF?HFP)、聚氯乙烯(PC)以及它们的组合。在一个变型中，一种或多种聚合物材料可具有等于约10?4S/cm的离子电导率。

[0079] 作为一种实施方式，氧化物颗粒可包含一种或多种石榴石陶瓷、LISICON型氧化物、NASICON型氧化物和钙钛矿型陶瓷。例如，一种或多种石榴石陶瓷可选自包括以下各者的组：Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12、Li7La3Zr2O12、Li6.2Ga0.3La2.95Rb0.05Zr2O12、

Li6.85La2.9Ca0.1Zr1.75Nb0.25O12、Li6.25Al0.25La3Zr2O12、Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12、Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12以及它们的组合。一种或多种LISICON型氧化物可选自包括以下各者的组：Li14Zn(GeO4)4、Li3+x(P1?xSix)O4(其中02)、Li1+xYxZr2?x(PO4)3(LYZP)(其中0≤x≤2)、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、LiTi2(PO4)3、LiGeTi(PO4)3、LiGe2(PO4)3、LiHf2(PO4)3以及它们的组合。一种或多种钙钛矿型陶瓷可选自包括以下各者的组：Li3.3La0.53TiO3、LiSr1.65Zr1.3Ta1.7O9、Li2x?ySr1?xTayZr1?yO3(其中x＝0.75y且

0.60[0080] 在各个方面，基于硫化物的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于硫化物的材料：Li2S?P2S5、Li2S?P2S5?MSx(其中M是Si、Ge和Sn且0≤x≤2)、Li3.4Si0.4P0.6S4、Li10GeP2S11.7O0.3、Li9.6P3S12、Li7P3S11、Li9P3S9O3、Li10.35Si1.35P1.65S12、Li9.81Sn0.81P2.19S12、Li10(Si0.5Ge0.5)P2S12、Li(Ge0.5Sn0.5)P2S12、Li(Si0.5Sn0.5)PsS12、Li10GeP2S12(LGPS)、Li6PS5X(其中X是Cl、Br或I)、Li7P2S8I、Li10.35Ge1.35P1.65S12、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10SnP2S12、Li10SiP2S12、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、(1?x)P2S5?xLi2S(其中0.5≤x≤0.7)以及它们的组合。在一个变型中，一种或多种基于硫化物的材料可具有大于或等于约10?7S/cm至小于或等于约1S/cm的

离子电导率。

[0081] 在各个方面，基于卤化物的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于卤化物的材料：Li2CdCl4、Li2MgCl4、Li2CdI4、Li2ZnI4、Li3OCl、LiI、Li5ZnI4、Li3OCl1?xBrx(其中

0约10?8S/cm至小于或等于约10?1S/cm的离子电导率。

[0082] 在各个方面，基于硼酸盐的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于硼酸盐的材料：Li2B4O7、Li2O?(B2O3)?(P2O5)以及它们的组合。在一个变型中，一种或多种基于硼酸盐的材料可具有大于或等于约10?7S/cm至小于或等于约10?2S/cm的离子电导率。

[0083] 在各个方面，基于氮化物的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于氮化物的材料：Li3N、Li7PN4、LiSi2N3、LiPON以及它们的组合。在一个变型中，一种或多种基于氮化物的材料可具有大于或等于约10?9S/cm至小于或等于约1S/cm的离子电导率。

[0084] 在各个方面，基于氢化物的颗粒可包括选自包括以下各者的组的一种或多种基于氢化物的材料：Li3AlH6、LiBH4、LiBH4?LiX(其中X是Cl、Br和I中的一者)、LiNH2、Li2NH、LiBH4?LiNH2以及它们的组合。在一个变型中，一种或多种基于氢化物的材料可具有大于或?7

等于约10 S/cm至小于或等于约10?2S/cm的离子电导率。

[0085] 在另外的变型中，固态电解质颗粒可以是准固体电解质，其包含上文详述的非水液体电解质溶液和固态电解质系统的混合体，例如，包括一种或多种离子液体以及一种或

多种金属氧化物颗粒(诸如，氧化铝(Al2O3)和/或二氧化硅(SiO2))。

[0086] 本申请进一步提供一种锂箔的制备设备，制备设备包括压延设备，压延设备上设置有压延区域，压延区域中设置有模型层、初始锂箔和接受层，初始锂箔位于模型层和接受层之间。模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构。模型层、初始锂箔和接受层在牵引设备的牵引力作用下通过压延设备将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，使初始

锂箔转变成纹路锂箔。其中，初始锂箔为按照现有的设备和方法制备得到的锂箔。

[0087] 在初始锂箔的两侧分别设置模型层和接受层，模型层上靠近初始锂箔的一侧设置有凸起和/或凹陷结构，也即模型层的部分表面向初始锂箔的方向凸起，初始锂箔靠近接受层的一侧上设置有锂。在压延设备压延时向模型层和接受层施加一定的压力，使模型层上

凸起的部分、初始锂箔和接受层接触，在压延设备的压力作用下，初始锂箔上对应于凸起部分的锂转移至接受层上，对应于模型层上凹陷部分的锂无法受到压力作用，因此不会转移

至接受层，转移了部分锂的初始锂箔即为最终为负极补锂所需的纹路锂箔。因将初始锂箔

上的部分锂转移至了接受层上，减小了锂箔的厚度和面密度，对于最终得到的锂箔的厚度

和面密度可以通过调整模型层上凸起和/或凹陷结构的分布来实现，从而使得最终得到的

锂箔能够满足实际的补锂需求，不会超出实际补锂的需要，造成锂离子过多，更不会导致补锂后负极析锂。

[0088] 在一个具体的实施例中，凸起和/或凹陷在模型层上所占的比例可以根据负极极片所需的补锂量进行调整。

[0089] 作为一种实施方式，凸起和/或凹陷结构均匀设置，使得初始锂箔上的锂非连续地均匀地粘附到接受层上，也使得最终的纹路锂箔上的锂均匀地排布。

[0090] 在一个具体的实施例中，模型层包括阳模，阳模上设置有朝向初始锂箔的凸起结构。在压延设备压延时，凸起结构与初始锂箔贴合，初始锂箔上与凸起结构对应位置的锂被转移至接受层。

[0091] 作为一个优选的实施例中，凸起结构的高度为大于或等于5μm，具体地，凸起结构的高度为5μm、6μm、7μm或更大。[0092] 在一个具体的实施例中，模型层包括阴模，阳模上设置有远离初始锂箔的凹陷结构。在压延设备压延时，模型层上除凹陷结构以外的部分与初始锂箔贴合，初始锂箔上与模型层上除凹陷结构以外的部分对应位置的锂被转移至接受层。

[0093] 作为一个优选的实施例中，凹陷结构的深度为大于或等于5μm，具体地，凹陷结构的深度为5μm、6μm、7μm或更大。[0094] 在一个具体的实施例中，模型层包括筛网，更为具体地，筛网的筛孔的目数为[30?1000]目，也即，模型层表面上每英寸长度的凸起和/或凹陷结构的个数为[30?1000]个，凸起和/或凹陷结构的个数为30、50、80、100、300、500、600、800或1000。

[0095] 图2是本发明一个实施例提供的锂箔的制备设备的结构示意图。如图2所示，在一个具体的实施例中，牵引设备还包括第一牵引装置21、第二牵引装置22和第三牵引装置23，通过第一牵引装置21、第二牵引装置22和第三牵引装置23分别将模型层31、初始锂箔32和

接受层33牵引至压延区域，模型层31、初始锂箔32和接受层33同时穿过压延区域。

[0096] 通过第一牵引装置21、第二牵引装置22、第三牵引装置23分别将模型层31、初始锂箔32、接受层33依次牵引到压延区域，同时，初始锂箔32设置于模型层31和接受层33之间，以保证压延设备的压力施加到模型层31、初始锂箔32和接受层33上，形成间断粘附锂的纹路锂箔34。

[0097] 在一个具体的实施例中，压延设备包括辊压机，辊压机包括第一压辊11和第二压辊12，第一压辊11和第二压辊12之间具有一定的间隙。模型层31、初始锂箔32和接受层33置于第一压辊11和第二压辊12之间的间隙中，通过第一压辊11和第二压辊12将初始锂箔32上

的锂部分转移至接受层33，使得初始锂箔32的锂间断性的粘附到接受层33的表面。

[0098] 在一个具体的实施例中，压延设备包括平压压机，平压压机包括平台和压合件，模型层31、初始锂箔32和接受层33置于平台上，通过压合件将初始锂箔32上的锂部分转移至接受层33，使得初始锂箔32的锂间断性的粘附到接受层33的表面。其中模型层31、初始锂箔

32和接受层33依次叠放在平台上。

[0099] 本发明还提供了一种极片补锂设备，其上设置有辊压区域，辊压区域包括第三压辊和第四压辊，第三压辊和第四压辊之间的间隙可以容纳负极极片和纹路锂箔，第三压辊

位于纹路锂箔远离负极极片的一侧，第四压辊位于负极极片远离锂箔的一侧。负极极片和

纹路锂箔在牵引设备的牵引力作用下通过第三压辊和第四压辊之间的间隙完成辊压，第三

压辊和第四压辊之间的间隙小于负极极片、纹路锂箔的厚度总和。

[0100] 为了更好的体现通过本申请的提供的制备方法或制备设置制备的锂箔的优势，列举以下实施例。

[0101] 实施例1[0102] 1.制备锂箔[0103] 1.1通过第一牵引装置、第二牵引装置和第三牵引装置分别将模型层、初始锂箔和接受层牵引到第一压辊和第二压辊之间的间隙中，模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起

结构，初始锂箔的厚度为100μm，凸起结构为直线型凸起；

[0104] 1.2模型层、初始锂箔和接受层经过第一压辊和第二压辊之间的间隙将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，得到纹路锂箔，对辊压机施加的压力为8t。

[0105] 2.制备电池[0106] 2.1正极制备[0107] 将正极活性材料、导电剂、粘结剂按比例溶解于溶剂NMP中，搅拌均匀后涂布在铝箔上，烘干得到正极极片。

[0108] 2.2负极极片制备[0109] 将SiO/C(未经预锂化处理的SiO材料)、导电剂、负极粘结剂按比例溶解于溶剂中，搅拌均匀得到负极浆料，然后涂布到铜箔上，烘干得到待补锂的负极极片；[0110] 2.3负极补锂[0111] 将上述步骤1.2得到的纹路锂箔与上述步骤2.2得到的负极极片贴合；[0112] 压合纹路锂箔与负极极片，纹路锂箔上的锂转移至负极极片上，完成补锂。[0113] 2.4锂离子电池的制备[0114] 将上述正极极片、经过步骤2.3处理过的负极极片、隔膜进行叠片，放到铝塑膜中，注液化成得到锂离子电池。[0115] 3.测试[0116] 以1C充放电电流对电池进行化成，化成完成后拆除电芯观察化成界面，如果界面存在金属锂残留，则说明补锂量过剩，如果没有金属锂残留，则说明补锂量适中。

[0117] 观察后发现实施例1没有锂残留。[0118] 实施例2[0119] 1.制备锂箔[0120] 1.1通过第一牵引装置、第二牵引装置和第三牵引装置分别将模型层、初始锂箔和接受层牵引到第一压辊和第二压辊之间的间隙中，模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起

结构，初始锂箔的厚度为100μm，凸起结构为直线型凸起；

[0121] 1.2模型层、初始锂箔和接受层经过第一压辊和第二压辊之间的间隙将初始锂箔上的锂部分转移至接受层，得到纹路锂箔对辊压机施加的压力为8t。

[0122] 2.制备电池[0123] 2.1正极制备[0124] 将正极活性材料、导电剂、粘结剂按比例溶解于溶剂NMP中，搅拌均匀后涂布在铝箔上，烘干得到正极极片。

[0125] 2.2负极极片制备[0126] 将SiO/C(未经预锂化处理的SiO材料)、导电剂、负极粘结剂按比例溶解于溶剂中，搅拌均匀得到负极浆料，然后涂布到铜箔上，烘干得到待补锂的负极极片；[0127] 2.3负极补锂[0128] 将上述步骤1.2得到的纹路锂箔与上述步骤2.2得到的负极极片贴合；[0129] 压合纹路锂箔与负极极片，纹路锂箔上的锂转移至负极极片上，完成补锂。[0130] 2.4锂离子电池的制备[0131] 将上述正极极片、经过步骤2.3处理过的负极极片、隔膜进行叠片，放到铝塑膜中，注液化成得到锂离子电池。[0132] 3.测试[0133] 以1C充放电电流对电池进行化成，化成完成后拆除电芯观察化成界面，如果界面存在金属锂残留，则说明补锂量过剩，如果没有金属锂残留，则说明补锂量适中。

[0134] 观察后发现实施例2没有锂残留。[0135] 实施例3[0136] 1.制备锂箔[0137] 1.1将模型层、初始锂箔和接受层依次叠放在平压压机的平台上，模型层靠近初始锂箔的一侧设置有凸起结构，初始锂箔的厚度为100μm，凸起结构为直线型凸起；

[0138] 1.2采用平压压机的压合件压合模型层、初始锂箔和接受层使初始锂箔上的锂部分转移至接受层，得到纹路锂箔，对压合件施加的压力为8t。

[0139] 2.制备电池[0140] 2.1正极制备[0141] 将正极活性材料、导电剂、粘结剂按比例溶解于溶剂NMP中，搅拌均匀后涂布在铝箔上，烘干得到正极极片。

[0142] 2.2负极极片制备[0143] 将SiO/C(未经预锂化处理的SiO材料)、导电剂、负极粘结剂按比例溶解于溶剂中，搅拌均匀得到负极浆料，然后涂布到铜箔上，烘干得到待补锂的负极极片；[0144] 2.3负极补锂[0145] 将上述步骤1.2得到的纹路锂箔与上述步骤2.2得到的负极极片贴合；[0146] 压合纹路锂箔与负极极片，纹路锂箔上的锂转移至负极极片上，完成补锂。[0147] 2.4锂离子电池的制备[0148] 将上述正极极片、经过步骤2.3处理过的负极极片、隔膜进行叠片，放到铝塑膜中，注液化成得到锂离子电池。[0149] 3.测试[0150] 以1C充放电电流对电池进行化成，化成完成后拆除电芯观察化成界面，如果界面存在金属锂残留，则说明补锂量过剩，如果没有金属锂残留，则说明补锂量适中。

[0151] 观察后发现实施例3没有锂残留。[0152] 通过上述实施例1?3可以看出，使用上述方法制备的纹路锂箔为负极极片补锂后满足实际的补锂需求，不会造成锂残留，更不会导致负极析锂。

[0153] 以上对本发明所提供的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及

其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。