根据SOH监测的运行中锂化制造技术

本发明专利技术涉及根据SOH监测的运行中锂化。提供了系统和方法，其中利用相应袋中的电池堆的电极，原位调节电池堆和锂离子电池中的金属离子的水平。可以通过电连接到电极的袋中的金属离子源电化学地进行金属离子的调节。可以优化金属离子源的位置和形状以产生到电极表面的均匀金属离子移动和有利的SEI形成。金属离子源可以是可拆卸的，或者包括锂源，该锂源用于根据SoH参数在电池运行期间锂化阳极或阴极。金属离子的调节可以在单独的一个或多个电解质储存器中从金属离子源进行，在形成之前或期间循环含金属离子的电解质通过袋中的电池堆。

【技术实现步骤摘要】
根据SOH监测的运行中锂化
本专利技术涉及锂离子电池领域，更具体地，涉及金属离子调节方法。
技术介绍
不断努力开发具有更长的循环寿命，增强的安全性和更高的充电速率的锂离子电池。
技术实现思路
以下是提供对本专利技术的初步理解的简单概述。该概述不必指出关键元素也并未限制本专利技术的范围，而仅仅充当以下描述的介绍。本专利技术的一个方面提供了一种方法，该方法包括当至少一个电极在锂离子电池的袋(软包，pouch)中时，调节锂离子电池中的至少一个电极中的金属离子的水平，其中所述调节是至少在锂离子电池的形成过程之前或期间，在至少一个电极和金属离子源之间进行电化学地调节。本专利技术的一个方面提供了一种包括在锂离子电池运行期间锂化锂离子电池的电极的方法，该方法在电极和嵌入在电池中的锂源之间电化学地进行，并且可控制地针对锂离子电池的健康状态(SoH)进行。在下面的，可能由详细描述推断的，和/或通过本专利技术的实践可以习得的详细描述中阐述了本专利技术的这些，另外的和/或其他方面和/或优点。附图说明为了更好地理解本专利技术的实施方式并示出可以如何实现本专利技术的实施例，现在将纯粹通过举例的方式参考附图，其中贯穿本专利技术说明书，相同的数字表示相应的元件或部分。在附图中：图1是根据本专利技术的一些实施方式的用于锂离子电池的电池中的金属离子调节过程的高水平示意图。图2是用于锂离子电池的现有技术电池中的锂消耗过程的高水平示意图。图3A-3C是根据本专利技术的一些实施方式的用于锂离子电池的电池堆的高水平示意图，该电池堆包括包装在袋盖中的交替的阳极，隔膜和阴极。图4A-4C是根据本专利技术的一些实施方式的具有各种锂金属源的系统和电池配置的高水平示意图。图5A和5B是根据本专利技术的一些实施方式的具有可拆卸锂金属源的系统和电池配置的高水平示意图。图5C和5D是根据本专利技术的一些实施方式的用于在运行期间锂化的系统和电池配置的高水平示意图。图6是根据本专利技术的一些实施方式的具有锂金属源(作为邻近一个或多个阳极的珠粒)的电池配置的高水平示意图。图7A和7B是根据本专利技术的一些实施方式的具有锂金属源的电池配置的高水平示意图，所述锂金属源结合在一个或多个集电器中。图8-10是根据本专利技术的一些实施方式的具有在一个或多个电极中的金属离子水平的流体流动调节的系统配置的高水平示意图。图11是示出根据本专利技术的一些实施方式的方法的高水平流程图。图12提供了结果的实例，其示出了由根据本专利技术的一些实施方式的系统和/或方法所产生的电池的改善运行。具体实施方式在以下描述中，描述了本专利技术的各个方面。出于解释的目的，提供了具体配置和细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有本文给出的具体细节的情况下实践本专利技术。此外，为了不使本专利技术模糊不清，可以省略或简化公知的特征。具体参考附图，要强调的是，所示的详细情况仅是示例性的，并且仅用于说明性讨论本专利技术，并且提供它们是为了最有用且易于理解本专利技术的原理和概念方面的描述。在这方面，没有试图以比本专利技术的基本理解所必需的更详细的方式显示本专利技术的结构细节，通过附图进行的描述使得本领域技术人员对本专利技术的多种形式如何可以在实践中实施变得显而易见。在详细解释本专利技术的至少一个实施方式之前，应当理解的是，本专利技术的应用不限于以下描述中阐述的或在附图中说明的构造的细节和组件的布置。本专利技术适用于可以以各种方式实践或实施的其他实施方式以及所公开实施方式的组合。而且，应该当理解的是，本文采用的措辞和术语是为了描述的目的，不应当被认为是限制性的。除非另有明确说明，否则从以下讨论中可以明显看出，应当理解的是，在整个说明书讨论中，利用诸如“处理”，“计算”，“演算”，“确定”，“增强”，“得到”，“区分”，“监测”等的术语可以指计算机或计算系统或类似电子计算设备的动作和/或过程，其操纵和/或将在计算系统的寄存器和/或存储器内表示为物理的，例如电子的，数量的数据转化为在计算系统的存储器，寄存器或其他此类信息存储，传输或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。任何公开的模块或单元可以至少部分地由计算机处理器执行。本专利技术的实施方式提供用于锂化锂离子电池的电极(例如，阳极和/或阴极)的有效且经济的方法和机制，从而提供对锂离子电池的
的改进。特别地，预锂化可预先提供锂，以补偿在形成期间从阴极移除的锂并固定在SEI(固体电解质中间相)中。提供了系统和方法，其中利用相应袋中的电池堆的电极，原位调节电池堆和锂离子电池中的金属离子的水平。金属离子的调节可以通过电连接至电极的袋中的金属离子源电化学地进行。可以优化金属离子源的位置和形状以产生至电极表面的均匀金属离子运动和有利的SEI形成。金属离子源可以是可拆卸的，可能在形成过程之后的脱气阶段期间，或者留在袋中以在运行期间提供额外的金属离子，例如锂。金属离子的调节可以在单独的一个或多个电解质储存器中从金属离子源进行，含金属离子的电解质在形成之前或期间循环通过袋中的电池堆。提供了多种系统和方法，其中锂离子电池的电极在电池运行期间被锂化，电化学地在各个电极和嵌入电池中的锂源之间，并且可控制地针对锂离子电池的健康状态(SoH)。图1是根据本专利技术的一些实施方式的用于锂离子电池101的电池中的金属离子调节过程210的高水平示意图。图2是用于锂离子电池90的现有技术电池中的锂消耗过程的高水平示意图。图1和图2分别是用于根据本专利技术的一些实施方式的锂离子电池101的电池(其包括阳极110(具有集电器112)，隔膜115和阴极120(具有集电器122)，与电解质105一起包装在袋盖102中)，以及现有技术的锂离子电池90的现有技术电池(包括阳极91(带有集电器91A)，隔膜95和阴极92(带有集电器92A)，与电解质96一起包装在袋盖102中)的高水平示意图。图1和2分别示出了沿垂直于阳极110，91(表示为“A”)，隔膜115，95(表示为“S”)和阴极120，92(表示为“C”)的轴的示意性平面视图。应当注意的是，附图是非常示意性的，并且仅为了解释清楚起见而仅涉及电池的一些元件的顺序，而没有反映真实的空间关系。还应当注意的是，出于简化的原因，图1和图2没有示出电解质105，96(表示为“E”)在单独的隔室(由相应的隔膜115，95限定)中接触相应的阳极110，91和阴极120，92的事实。虽然在现有技术中图2中，锂(Li)从阴极92和/或从电解质96消耗，以在阳极91的形成步骤期间形成SEI(并且可能在运行期间，至较小程度)-专利技术人已经发现可以通过以下任何方式减轻和/或补偿锂消耗，包括调节锂离子电池中至少一个电极(例如，阳极和/或阴极)中的金属离子水平-在图1中示意性地示出为具有多个变量的阶段210，并在下面进一步详细说明。例如，形成步骤之前可以是阳极110的预锂化步骤210A，从外部源130B和/或从内部源130A(相对于电池袋102)递送额外的锂，如下面所解释的，例如分别在图3A-7B和图8-10中。在相应的实施方式中，源130A，130B在下面被称为源130。在一些实施方式中，可以在形成步骤期间，或者可能甚至在形成步骤之后和/或在运行期间，从内部源130A执行阳极110的可替代的或互补的锂化210A。在一些实施方式中，可替代地或互补地，在阳极11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括在锂离子电池运行期间锂化锂离子电池的电极的方法，所述方法在电极和嵌入电池的锂源之间电化学地进行，并且针对锂离子电池的健康状态SoH可控制地进行。

【技术特征摘要】
2017.09.18 US 15/706,8351.一种包括在锂离子电池运行期间锂化锂离子电池的电极的方法，所述方法在电极和嵌入电池的锂源之间电化学地进行，并且针对锂离子电池的健康状态SoH可控制地进行。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述锂离子电池的袋内结合所述锂源，所述锂源具有连接至所述锂源上的电接触。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述锂源配置为与袋相关联并与阳极流体连通的含锂线。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述锂离子电池的形成过程之前和/或期间调节阳极中的金属离子水平。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述电极包括所述锂离子电池的阳极和/或阴极。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括监测所述锂离子电池的所述SoH并在检测到所述SoH的指定减少时进行锂化。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述电池的SoH的监测包括使用所述锂源测量阳极和/或阴极锂化。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述锂化包括在对所述电池充电之后锂化所述阳极。9.根据权利要求8所述的方法，其中根据在充电之后所述阳极和所述锂源之间的电压水平执行所述锂化。10.根据权利要求5所述的方法，其中所述锂化包括在对所述电池放电之后锂化所述阴极。11.根据权利要求10所述的方法，其中根据在放电之后所述阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗恩·帕兹，尼尔·凯德姆，多龙·布尔施泰恩，尼尔·巴拉木，尼尔·保尔，丹尼尔·阿罗诺夫，
申请(专利权)人：存点有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL