CN116936967A - 一种补锂负极极片及锂电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种补锂负极极片及锂电池，包括集流体、负极活性层以及补锂层，所述补锂层由包含补锂材料的补锂浆料涂覆在所述负极活性层上得到，并满足：0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0，且0.95≤D1/D2≤1.10，D1为补锂层的厚度、D2为不含所述补锂层的负极极片首次满充后的厚度增长值，单位为μm，p为所述补锂材料在补锂层中的体积密度，单位为g/cm3，q为所述补锂材料单位质量的容量，单位为mah/g，C1为不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量，单位为mah/cm2。当负极极片具有上述结构且满足上述公式时，可提升电池的能量密度的同时，兼具高倍率性能以及长循环寿命。

Description

一种补锂负极极片及锂电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种补锂负极极片及锂电池。
背景技术
锂离子电池作为常见的电化学装置，在便携式电子产品和新能源汽车领域应用广泛。锂离子电池在首次充放电过程中，正极脱出的锂离子，到达负极材料后，会因为在负极形成界面SEI膜与惰性组分而消耗可逆活性锂，导致放电时脱出的可逆锂减少，这种不可逆容量损失导致锂离子电池的能量密度降低，为了弥补这一部分容量损失，通常运用预锂化工艺来改善。
锂离子电池在充放循环过程中，由于材料中锂离子的频繁脱嵌，会引发电极材料尤其是负极材料的体积膨胀，伴随着循环次数的不断增加，极片膨胀逐渐增大，积累的膨胀力挤压电池内部空间，一方面导致电池界面变差，寿命减低，另一方面可能由于挤压隔膜导致短路，引发安全风险；为了缓解电芯在循环中的对于界面的挤压，行业中一般都会将极片表面粗糙化或者差异化处理，如做一些表面印花处理，提前预留极片间隙，为膨胀提供缓冲。但是如果极间距过大，会导致内部松弛，张力不均，锂离子传输路径长，倍率性能一般。
目前，在负极极片表面压延金属锂带、惰性锂粉、或涂覆锂粉浆料的补锂工艺手段被大量应用于长寿命锂离子电池体系中，在进行预锂化的极片表面压延金属锂带、惰性锂粉、或涂覆锂粉浆料的过程中，这些锂带或者浆料会随着充放电及循环的进行而逐渐分解，进入负极极片内部，达到补锂的目的，同时预锂化初始时的锂带、锂粉、锂粉浆料所占据的空间也会逐渐释放，为膨胀提供缓冲区域。常见的极片补锂过程中，根据锂带或者锂金属薄膜的锂活性效率，计算出补锂量，然后根据锂活性效率计算出所需的锂带或者锂金属薄膜用量，将计算后得到的锂带或者锂金属薄膜负载在负极极片上，这种补锂方式通常难以保证锂带或者锂金属薄膜的密度的可控性，进而难以平衡锂带消耗后预留的厚度空间增长速率与极片膨胀的厚度增长速率相匹配，难以保证电芯内部空间的紧密性，若锂带消耗后预留的厚度空间增长速率大于极片膨胀的厚度增长速率，则电芯内部松弛，若锂带消耗后预留的厚度空间增长速率小于极片膨胀的厚度增长速率，则会导致电芯内部空间不足，电芯内部挤压过大。
鉴于此，如何实现有效补锂的同时可控制电池极片与界面之间距离在电池充放电循环过程中可维持在合适的范围内，对目前锂电池综合性能的提升至关重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种补锂负极极片，通构筑极片厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小的平衡关系，使得电池极片与界面距离始终维持在一个适中范围，这样在通过补锂手段提升电池能量密度的同时，又能利用补锂层的造间隙作用，促进应力缓慢释放，使得电芯兼顾有较好的倍率性能和优秀的循环寿命。
为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明第一方面提供了一种补锂负极极片，包括集流体、设置于所述集流体至少一个表面上的负极活性层，以及设置于所述负极活性层远离集流体的表面上的补锂层，所述补锂层由补锂浆料涂覆在所述负极活性层上得到；
所述补锂负极极片满足：
0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0以及0.95≤D1/D2≤1.10；
其中，D1为所述补锂层的厚度，单位为μm；
p为所述补锂材料在补锂层中的体积密度，单位为g/cm3；
q为所述补锂材料单位质量的容量，单位为mah/g；
C1为不含所述补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量，单位为mah/cm2；
D2为不含所述补锂层的负极极片首次满充后的厚度增长值，单位为μm。
进一步地，所述C1、D2通过如下方法测试得到：
先构筑不含补锂层的负极极片，将负极极片与金属锂片组成扣式半电池，在25℃，0.1 C的倍率条件下，对扣式半电池进行0~2 V的充放电测试，测得扣式半电池的首次不可逆容量，计算负极极片单位面积的首次不可逆容量C1；
对上述扣式半电池在25 ℃，0.1 C的倍率条件下进行满充，在满充状态下拆解扣式电池，采用螺旋测微尺测试满充状态下的极片厚度，取10个点求均值，计算满充状态下的负极极片增长的厚度D2。
进一步地，所述补锂负极极片更优选满足：1.0≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤1.2。
进一步地，所述补锂负极极片更优选满足：0.97≤D1/D2≤ 1.05。
进一步地，所述补锂层厚度D1满足：1 μm<D1<150 μm，更优选为40 μm<D1<60 μm。
进一步地，不含所述补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1满足：0.0001 mah/cm2<C1<0.0005 mah/cm2，更优选为0.0002 mah/cm2<C1<0.0004 mah/cm2。
进一步地，所述补锂材料在补锂负极极片中的体积密度p满足：0.000014 g/cm3≤p ≤0.000080 g/cm3，更优选为0.00002 g/cm3<C1<0.00004 g/cm3。
进一步地，所述负极活性层中负极活性物质选自石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳米碳、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种组合。
进一步地，所述补锂材料可选自单质锂、氧化锂、氮化锂、氟化锂、氢氧化锂、锂硅合金中的一种或几种。
进一步地，所述补锂浆料为锂粉浆料。
本发明第二方面提供了一种锂电池，其包括第一方面所述的补锂负极极片。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过调节补锂层的厚度D1与不含所述补锂层的负极极片首次满充后的厚度增长值D2之间的关系，以及调节补锂层的厚度D1、补锂层的体积密度p、补锂层单位质量的容量q与不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1之间的关系，构筑极片厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小的平衡关系，使得电池极片与界面距离始终维持在一个适中范围，从而通过补锂手段提升电池能量密度的同时，又能利用补锂层的造间隙作用，促进应力缓慢释放，使得电芯兼顾有较好的倍率性能和优秀的循环寿命。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本发明所述的“包括”或“包含”，意指其除所述组分外，还可以包括或包含其他组分。本发明所述的“包括”或“包含”，还可以替换为封闭式的“为”或“由......组成”。
锂离子电池在首次充放电过程存在不可逆容量损失，会导致锂离子电池的能量密度降低；另外，锂离子电池在充放电循环过程中，会引发电极材料尤其是负极材料的体积膨胀，伴随着循环次数的不断增加，极片膨胀逐渐增大，积累的膨胀力挤压电池内部空间，一方面导致电池界面变差，寿命降低，另一方面可能由于挤压隔膜导致短路，引发安全风险。
目前有通过在负极极片表面设置补锂层，以弥补锂离子电池在首次充放电过程中的不可逆容量损失，提高能量密度，同时补锂层所占据的空间会逐渐被释放，为负极极片的膨胀提供缓冲区域。但由于补锂层消耗后预留的厚度空间速率与极片膨胀的厚度增长速率不匹配，从而无法将电池极片与界面距离始终维持在一个适中范围，电芯内部过于松弛或挤压，则会影响电池的倍率性能及循环寿命。
为解决上述问题，本发明实施例部分提供了一种补锂负极极片，其包括集流体、设置于上述集流体至少一个表面上的负极活性层，以及设置于上述负极活性层远离集流体的表面上的补锂层，上述补锂层由补锂浆料涂覆在所述负极活性层上得到；
该补锂负极极片满足：
0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0以及0.95≤D1/D2≤1.10；
其中，D1为所述补锂层的厚度，单位为μm；
p为所述补锂材料在补锂层中的体积密度，单位为g/cm3；
q为所述补锂材料单位质量的容量，单位为mah/g；
C1为不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量，单位为mah/cm2；
D2为不含补锂层的负极极片首次满充后的厚度增长值，单位为μm。
本发明通过构筑极片厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小的平衡关系，在通过补锂层提升电池能量密度的同时，使得电池极片与界面距离始终维持在一个适中范围，从而使电芯兼顾有较好的倍率性能和优秀的循环寿命。
具体的，本发明通过先构筑不含补锂层的负极极片，将负极极片与金属锂片组成扣式半电池，在25 ℃，0.1 C的倍率条件下，对扣式半电池进行0~2 V的充放电测试，测得扣式半电池的首次不可逆容量，计算负极极片单位面积的首次不可逆容量C1，并对上述扣式半电池在25 ℃，0.1 C的倍率条件下进行满充，在满充状态下拆解扣式电池，采用螺旋测微尺测试满充状态下的极片厚度，取10个点求均值，计算满充状态下的负极极片增长的厚度D2；然后测试补锂材料单位质量的容量q，根据负极极片单位面积的首次不可逆容量C1值及补锂材料单位质量的容量q，计算得到负极极片需要的补锂材料的量m（m=C1/q），配制补锂浆料，通过控制涂布方式，这里包括但不限于间隙涂布或条纹涂布的方式，调节补锂层中补锂材料的体积密度p以及补锂层的厚度D1，制备得到补锂负极极片；经发明人研究发现，当同时满足0.95≤D1/D2≤1.10以及0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0时，包含上述补锂负极极片的电池在充放电循环过程中，极片的厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小可达到一定的平衡状态，使补锂层可提升电池能量密度的同时，通过适当的造间隙作用使电池极片与界面间距始终保持在适中的范围，从而是电芯兼具优异的倍率性能和长循环寿命。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂负极极片更优选满足以下公式： 1.0≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤ 1.2 ，其中（D1×p×q）/（C1×10000）的取值可为1.0、1.02、1.04、1.06、1.08、1.09、1.1、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.18、1.2等，包括但不限于上述所列举的数值。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂负极极片更优选满足以下公式：0.97≤D1/D2≤1.05，其中D1/D2的取值可为0.98、0.99、1.0、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05等，包括但不限于上述所列举的数值。若D1/D2的值过大，补锂层较厚，相应的分解速率慢，无法快速通过自身的分解来补充活性锂，从而不利于电池能量密度的提升；而D1/D2的值也不可过小，补锂层厚度薄，虽可快速分解补锂，但补锂层消耗后预留的厚度空间过小，则无法有效缓解活性层在循环充放电过程中的体积膨胀，从而不利于电池的循环寿命；因此，在满足公式1.0≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤1.2的前提下，需将D1/D2的值控制在合适的区间，以构筑极片厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小的平衡关系，这样在通过补锂手段提升电池能量密度的同时，又能利用补锂层的造间隙作用，促进应力缓慢释放，使得电芯兼顾有较好的倍率性能和优秀的循环寿命。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂层厚度D1满足：1 μm<D1<150 μm，更优选为40 μm<D1<60 μm，例如20 μm、25 μm、30 μm、35 μm、40 μm、45 μm、50 μm、55 μm、60 μm等，包括但不限于上述所列举的厚度值。在锂离子电池极片的设计使用过程中，补锂层的厚度不宜过厚，过厚的补锂层在循环充放电过程中分解的速率慢，存在负极极片与隔膜之间的锂活性物质易形成锂枝晶，容易刺破隔膜，造成电池短路等安全问题；但若补锂层的厚度过薄，一方面补锂效果不佳，不利于电池能量密度的提升，且过薄的补锂层无法通过补锂材料的分解而提供足够的缓冲区域，以缓解负极极片的膨胀，从而影响电芯的循环寿命。因此，需将补锂层厚度D1控制在合适的范围内，例如1 μm<D1<150 μm，更优选为40 μm<D1<60μm，使锂离子电池兼具有高能量密度、长循环寿命等性能。
在本发明的一些优选的实施例中，上述不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1满足：0.0001 mah/cm2<C1<0.0005 mah/cm2，更优选为0.0002 mah/cm2<C1<0.0004 mah/cm2，例如0.00025 mah/cm2、0.00026 mah/cm2、0.00027mah/cm2、0.00028 mah/cm2、0.00029 mah/cm2、0.0003 mah/cm2、0.00031mah/cm2、0.00032 mah/cm2、0.000326 mah/cm2、0.00033 mah/cm2、0.00034 mah/cm2、0.00035 mah/cm2、0.00037 mah/cm2、0.00038mah/cm2、0.00039 mah/cm2、0.0004 mah/cm2等，包括但不限于上述所列举的值。首次不可逆容量C1与负极活性材料在负极极片上的涂覆量存在一定的相关性，在锂离子电池极片的设计使用过程中，若负极极片的首次不可逆容量设计过高，则在负极活性材料确定的情况下，负极极片表面负极活性物质涂覆量多，相应的负极活性层的厚度增加，导致嵌锂路径增加，影响电池的倍率性能；若负极极片的首次不可逆容量设计过低，则在负极活性材料确定的情况下，负极极片表面负极活性物质涂覆量少，影响电池的能量密度。因此，需将不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1控制在合适的范围内，例如0.0001 mah/cm2<C1<0.0005 mah/cm2，更优选为0.0002 mah/cm2<C1<0.0004 mah/cm2，可使锂离子电池兼具有高能量密度、良好的倍率性能等。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂材料在补锂层中的体积密度p满足：0.000014 g/cm3≤ p ≤0.000080 g/cm3，更优选为0.00002 g/cm3≤ p ≤0.00004 g/cm3，例如0.00002、0.000022、0.000024、0.000026、0.000028、0.00003、0.000035、0.00004等，包括但不限于上述所列举的数值；补锂材料在补锂层中的体积密度会影响电池的倍率性能以及能量密度，若补锂材料在补锂层中的体积密度过大，极片的阻值较大，电池的倍率性能较差；但补锂材料在补锂层中的体积密度也不可过小，体积密度过小，无法有效补锂，则难以有效提升电池的能量密度。
在本发明的一些优选的实施例中，上述负极活性层中负极活性物质选自负极活性物质选自石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳米碳、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种；更优选为氧化亚硅和/或石墨。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂材料可选自单质锂、氧化锂、氮化锂、氟化锂、氢氧化锂、锂硅合金中的一种或几种。
在本发明的一些优选的实施例中，上述补锂浆料为锂粉浆料。
在本发明的一些优选的实施例中，所述锂粉浆料的具体制备方法为：先将锂金属薄膜在硅油等有机溶剂中搅拌分散，制备成锂金属颗粒，然后再在所述锂金属颗粒表面包覆一层PVDF或SBR等高分子聚合物，制备成一定质量浓度的惰性锂粉浆料。
另外，本发明实施例部分还提供了一种锂电池，其包含上述补锂负极极片。
具体的，上述锂电池可为锂离子二次电池或扣式电池等，包括正极极片、隔膜、电解液和上述补锂负极极片。
在本发明的一些优选的实施例中，上述正极极片包括正极集流体以及设置在所述正极集流体上包含正极活性物质的正极活性层；其中，正极集流体包括但不限于铝箔或涂炭铝箔，正极活性物质优选为LiCoO2、LiNiO2、LiVO2、LiCrO2、LiMn2O4、LiCoMnO4、Li2NiMn3O8、LiNi0.5Mn1.5O4、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFePO4、LiNiPO4、LiCoFSO4、LiaNixCoyMzO2-bNb中的一种或多种，其中0.95≤a≤1.2，x>0，y≥0，z≥0，且x+y+z=1, 0≤b≤1，M选自Mn和/或Al，N选自F、P、 S中的一种或多种的组合；但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他公知的锂离子电池正极活性材料。
在本发明的一些优选的实施例中，隔离膜可为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺，聚酰胺、聚酯或天然纤维，也可使用其他可用于锂离子电池的隔膜材料。
在本发明的一些优选的实施例中，电解液包括有机溶剂、电解质锂盐和添加剂。其中，电解质锂盐可以是高温性电解液中采用的LiPF6和/或LiBOB；也可以是低温型电解液中采用的LiBF4、LiBOB、LiPF6中的至少一种；还可以是防过充型电解液中采用的LiBF4、LiBOB、LiPF6、LiTFSI中的至少一种；亦可以是LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2中的至少一种。有机溶剂可以是环状碳酸酯，包括PC、EC；也可以是链状碳酸酯，包括DFC、DMC、或EMC；还可以是羧酸酯类，包括MF、MA、EA、MP等。而添加剂包括但不限于成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、防过充添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂中的至少一种。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例涉及一种锂离子二次电池的制备，具体包括以下步骤：
补锂负极极片的制备：
将负极材料（氧化亚硅与石墨以质量比为1:1的混合物）与碳甲基纤维素钠、丁苯橡胶、导电碳黑以质量比96:1:1.5:1.5混合，加入去离子水搅拌均匀，得到负极活性浆料，将负极活性浆料涂覆在负极集流体上制备负极活性层，控制负极活性层的面密度为8 mg/cm2，经烘干、冷压、分条得到负极极片；
将上述制备的负极极片与金属锂片组成扣式半电池，在25 ℃，0.1 C的倍率条件下，对扣式半电池进行0~2 V的充放电测试，测得扣式半电池的首次不可逆容量，计算得到负极极片单位面积的首次不可逆容量C1，并对上述扣式半电池在25 ℃，0.1 C的倍率条件下进行满充，在满充状态下拆解扣式电池，采用螺旋测微尺测试满充状态下的极片厚度，取10个点求均值，计算满充状态下的负极极片增长的厚度D2；
将锂金属薄膜在硅油中搅拌分散，形成锂粉硅油分散液，再将PVDF加入锂粉硅油分散液中搅拌，得到惰性锂粉浆料（惰性锂粉浆料中锂金属薄膜与PVDF的质量比为95%：5%，锂金属薄膜与PVDF的总质量在惰性锂粉浆料的占比为15%），通过排水法测定惰性锂粉浆料的锂活性率，计算得到惰性锂粉浆料中锂的单位质量容量q，根据测得的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1以及惰性锂粉浆料中锂的单位质量容量q，得到惰性锂粉浆料的涂覆量，控制锂粉浆料在上述制备的负极极片的负极活性层表面涂覆，经烘干、冷压处理得到补锂层厚度为D1、补锂层中补锂材料的单位体积密度为p的补锂负极极片；
正极极片的制备：将LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2与PVDF、导电碳黑以质量比96.5:1:2.5混合，加入NMP，搅拌均匀，得到正极活性浆料，然后涂覆于所述正极集流体上，烘干、冷压、分条得到正极极片；
电解液的制备：将EC:EMC:DMC以体积比1:1:1混合均匀得到混合溶剂，加入六氟磷酸锂配制得到锂盐浓度为1mol/L的电解液；
隔膜：聚乙烯隔膜；
电池的装配：将正极极片、隔膜、负极极片依次叠放、卷绕得到裸电芯、超声焊接极耳，裸电芯放入电池壳、160 ℃下干燥除去水分、注入电解液于电池壳、封装，即得二次电池。
本实施例制备的补锂负极极片中：负极活性层厚度d为80 μm，不含补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1为0.000146 mah/cm2，满充状态下不含补锂层的负极极片增长的厚度D2为30 μm，惰性锂粉浆料中锂的单位质量容量q为2500 mah/g，补锂层的厚度D1为31 μm，补锂层中补锂材料的单位体积密度p为0.000024 g/cm3。
实施例2-10及对比例1-9
通过调节实施例1中补锂负极极片的负极活性物质的涂覆量、负极活性层厚度以及惰性锂粉浆料中的锂的含量，调节负极极片的C1、D2以及q值，制备得到实施例2-10及对比例1-9中的锂离子二次电池。
实施例1-10及对比例1-9制备的锂离子二次电池的相关参数数据如下表1所示：
表1
性能测试
对上述实施例及对比例制备的锂离子二次电池的容量保有率、能量密度以及循环寿命进行测试，具体操作如下：
容量保有率及能量密度测试：每组取5EA电池进行0.05 C 5次充放，激活材料。然后在0.5 C下进行10次充放循环，定容。根据定容容量，在2 C倍率下进行充放电，循环10次，根据10次循环的平均值计算放电容量保持率、能量密度，其中能量密度低于280 wh/kg，能量密度为低，在280-320 wh/kg区间，能量密度为中。高于320 wh/kg，能量密度为高。
循环寿命测试：在25 ℃下，将实施例和对比例制备得到的锂离子二次电池在2.8V-4.3 V进行1 C满充/1 C满放循环测试，直至锂离子二次电池的容量衰减值初始容量的80%，记录循环次数。
性能测试结果如下表2所示：
表2
由表2可知，上述实施例及对比例制备的锂离子二次电池，当补锂负极极片满足0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0以及0.95≤D1/D2≤1.10时，在负极极片上制备的补锂层可提升电池能量密度的同时，使得电芯兼顾高倍率性能以及长循环寿命。
由实施例1及对比例1-4、对比例6、对比例9可知，对于具有首次不可逆容量C1值相对较小的锂离子二次电池，满足上述关系式的锂离子电池（实施例1），在保持相对较优的容量保持率以及循环性能的同时，可有效提高电池的能量密度；且由对比例1-9可知，当负极极片仅满足0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0或0.95≤D1/D2≤1.10时，难以兼顾电池的能量密度和循环性能。
由此可知，对比不同能量密度的锂离子二次电池，本申请通过构筑极片厚度膨胀增长速率与极片补锂层厚度减小的平衡关系，可以通过补锂手段提升电池能量密度的同时，利用补锂层的造间隙作用，促进应力缓慢释放，使得电芯兼顾有较好的倍率性能和优秀的循环寿命。
另外，由实施例3、5、7、8可知，当补锂负极极片满足公式1.0≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤1.2以及0.97≤D1/D2≤1.05，且参数C1、D1、p同时满足0.0002 mah/cm2<C1<0.0004mah/cm2、40 μm<D1<60 μm、0.00002 g/cm3≤ p ≤0.00004 g/cm3时，制备的锂二次电池可同时具有高能量密度、良好的倍率性能以及长循环寿命。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种补锂负极极片，其特征在于，包括集流体、设置于所述集流体至少一个表面上的负极活性层，以及设置于所述负极活性层远离集流体的表面上的补锂层，所述补锂层由包含补锂材料的补锂浆料涂覆在所述负极活性层上得到；
所述补锂负极极片满足：
0.8≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤2.0以及0.95≤D1/D2≤1.10；
其中，D1为所述补锂层的厚度，单位为μm；
p为所述补锂材料在补锂层中的体积密度，单位为g/cm3；
q为所述补锂材料单位质量的容量，单位为mah/g；
C1为不含所述补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量，单位为mah/cm2；
D2为不含所述补锂层的负极极片首次满充后的厚度增长值，单位为μm。
2.根据权利要求1所述的补锂负极极片，其特征在于，所述补锂负极极片满足：1.0≤（D1×p×q）/（C1×10000）≤1.2以及0.97≤D1/D2≤1.05。
3.根据权利要求1所述的补锂负极极片，其特征在于，所述补锂层厚度D1满足：1 μm<D1<150 μm。
4.根据权利要求3所述的补锂负极极片，其特征在于，所述补锂层厚度D1满足：40 μm<D1<60 μm。
5.根据权利要求1所述的补锂负极极片，其特征在于，不含所述补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1满足：0.0001 mah/cm2< C1<0.0005 mah/cm2。
6.根据权利要求5所述的补锂负极极片，其特征在于，不含所述补锂层的负极极片单位面积的首次不可逆容量C1满足：0.0002 mah/cm2< C1<0.0004 mah/cm2。
7.根据权利要求1所述的补锂负极极片，其特征在于，所述补锂材料在补锂负极极片中的体积密度p满足：0.000014 g/cm3≤ p ≤0.000080 g/cm3。
8.根据权利要求7所述的补锂负极极片，其特征在于，所述补锂材料在补锂负极极片中的体积密度p满足：0.00002 g/cm3≤ p ≤0.00004 g/cm3。
9.根据权利要求1所述的补锂负极极片，其特征在于，所述负极活性层中负极活性物质选自石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳米碳、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或几种；所述补锂浆料为锂粉浆料。
10.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的补锂负极极片。
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