自锂化电池组电池及其预锂化方法技术

本发明专利技术公开了自锂化电池组电池及其预锂化方法。自锂化电池组电池包括具有集流体的阳极、施加到集流体上的包含石墨、硅粒子和/或SiO

【技术实现步骤摘要】
自锂化电池组电池及其预锂化方法


[0001]本专利技术涉及预锂化电池组电池的方法和自锂化电池组电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池组描述了一类可再充电电池组，其中锂离子在负电极（即阳极）与正电极（即阴极）之间移动。液体、固体和聚合物电解质可以促进锂离子在阳极与阴极之间的移动。锂离子电池组因其高能量密度和经受连续充电和放电循环的能力在国防、汽车和航空航天应用越来越受欢迎。

技术实现思路

[0003]提供了预锂化电池组电池的方法。该方法可以包括提供电池组电池，其包括通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极。该阳极包括集流体、施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子（其中x为小于或等于2）的基质材料、和与集流体接触的锂箔。方法进一步包括将电池组电池充电并将电池组电池放电，以便通过引起锂离子从锂箔迁移至阴极和/或阳极来耗尽锂箔。方法可以进一步包括随后对电池组进行重复充电和放电，同时将耗尽的锂箔保留在电池组电池中。锂箔可以是纯元素锂金属。锂箔可以是锂
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镁合金或锂
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锌合金。锂箔可以包含10重量%至99重量%的锂和1重量%至90重量%的镁。阳极可以包括两个阳极集流体，其各自具有内表面和外表面，并且锂箔可以与各阳极集流体的内表面相邻安置，并且将基质材料施加到各阳极集流体的外表面上。基质材料可以施加到阳极集流体上，使得阳极集流体的一个或多个区域保持未涂覆，并且锂箔可以与阳极集流体的一个或多个未涂覆区域相邻设置。阳极集流体可以包括穿孔。
[0004]还提供了自锂化电池组电池，其可以包括通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极。该阳极可以包括集流体、施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子（其中x为小于或等于2）的基质材料、和与集流体接触的锂箔。自锂化电池组电池在重复充电和放电时可以在电池组电池中包含耗尽的锂箔。该锂箔可以是纯元素锂金属。锂箔可以是锂
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镁合金或锂
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锌合金。锂箔可以包含10重量%至99重量%的锂和1重量%至90重量%的镁。阳极可以包括两个阳极集流体，其各自具有内表面和外表面，并且锂箔可以与各阳极集流体的内表面相邻设置，并且将基质材料施加到各阳极集流体的外表面上。基质材料可以施加到阳极集流体上，使得阳极集流体的一个或多个区域保持未涂覆，并且锂箔可以与阳极集流体的一个或多个未涂覆区域相邻安置。阳极集流体可以包括穿孔。
[0005]本专利技术公开了以下实施方案：1．预锂化电池组电池的方法，所述方法包括：提供电池组电池，其包括通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极，其中所述阳极包括：集流体，施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子的基质材料，其中x为小于或
等于2，和与所述集流体接触的锂箔；将所述电池组电池充电；和将所述电池组电池放电，以便通过引起锂离子从锂箔迁移至所述阴极和/或所述阳极来耗尽所述锂箔。
[0006]2．根据实施方案1所述的方法，进一步包括随后对所述电池组进行重复充电和放电，同时将耗尽的锂箔保留在所述电池组电池中。
[0007]3．根据实施方案1所述的方法，其中所述锂箔包含纯元素锂金属。
[0008]4．根据实施方案1所述的方法，其中所述锂箔包含锂
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镁合金或锂
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锌合金。
[0009]5．根据实施方案4所述的方法，其中所述锂箔包含10重量%至99重量%的锂和1重量%至90重量%的镁。
[0010]6．根据实施方案1所述的方法，其中所述阳极包括两个阳极集流体，其各自具有内表面和外表面，并且所述锂箔与各阳极集流体的内表面相邻设置，并且将基质材料施加到各阳极集流体的外表面上。
[0011]7．根据实施方案1所述的方法，其中将所述基质材料施加到所述阳极集流体上，使得所述阳极集流体的一个或多个区域保持未涂覆，并且所述锂箔与所述阳极集流体的一个或多个未涂覆区域相邻安置。
[0012]8．根据实施方案1所述的方法，其中所述阳极集流体包括穿孔。
[0013]9．自锂化电池组电池，包括：通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极，其中所述阳极包括：集流体，施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子的基质材料，其中x为小于或等于2，和与所述集流体接触的锂箔；10．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其在重复充电和放电时在所述电池组电池中进一步包含耗尽的锂箔。
[0014]11．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其中所述锂箔包含纯元素锂金属。
[0015]12．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其中所述锂箔包含锂镁合金或锂
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锌合金。
[0016]13．根据实施方案12所述的自锂化电池组电池，其中所述锂箔包含10重量%至99重量%的锂和1重量%至90重量%的镁。
[0017]14．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其中所述阳极包括两个阳极集流体，其各自具有内表面和外表面，并且所述锂箔与各阳极集流体的内表面相邻设置，并且将基质材料施加到各阳极集流体的外表面上。
[0018]15．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其中将所述基质材料施加到所述阳极集流体上，使得所述阳极集流体的一个或多个区域保持未涂覆，并且所述锂箔与所述阳极集流体的一个或多个未涂覆区域相邻安置。
[0019]16．根据实施方案9所述的自锂化电池组电池，其中所述阳极集流体包括穿孔。
[0020]示例性实施方案的其它目的、优点和新颖特征将由示例性实施方案和附图的以下
详述而变得更为明显。
附图说明
[0021]图1示出了根据一个或多个实施方案的锂电池组电池；图2示出了根据一个或多个实施方案的混合动力电动车的示意图；图3A示出了根据一个或多个实施方案的自锂化电池组电池充电的示意图；图3B示出了根据一个或多个实施方案的自锂化电池组电池放电的示意图；图4A示出了根据一个或多个实施方案的自锂化电池组电池充电的示意图；和图4B示出了根据一个或多个实施方案的自锂化电池组电池放电的示意图。
具体实施方式
[0022]本文中描述了本公开的实施方案。然而，要理解的是，公开的实施方案仅仅是实例，并且其它实施方案可以采取各种和替代的形式。附图不一定是按比例的；一些特征可以被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与一个或多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施方案。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施方案。但是，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式可以是合意的。
[0023]本文中提供了自锂化电池组电池及其锂化方法。本文中公开的电池组电池使用基于锂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自锂化电池组电池，包括：通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极，其中所述阳极包括：集流体，施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子的基质材料，其中x为小于或等于2，和与所述集流体接触的锂箔。2.根据权利要求1所述的自锂化电池组电池，其在重复充电和放电时在所述电池组电池中进一步包含耗尽的锂箔。3.预锂化电池组电池的方法，所述方法包括：提供电池组电池，其包括通过可中断的外部电路与阳极电连接的阴极，其中所述阳极包括：集流体，施加到集流体上并包含石墨、硅粒子和/或SiO
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粒子的基质材料，其中x为小于或等于2，和与所述集流体接触的锂箔；将所述电池组电池充电；和将所述电池组电池放电，以便通过引起锂离子从锂箔迁移至所述阴极和/或所述阳极来耗尽所述锂箔。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括随后对所述电池组进行重复充电和放电，同时将耗尽的锂箔保留在所述电池组电池中。5.根据任一前述权利要求所述的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛崚，J，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：