一种补锂锂离子电池及锂离子电池补锂方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池补锂领域，具体涉及一种补锂锂离子电池及锂离子电池补锂方法。该补锂锂离子电池包括电池壳体、电芯、正极柱和负极柱，所述电池壳体包括用于对电池补锂的可拆卸补锂部分，所述可拆卸补锂部分与所述电池壳体的对应部分密封装配，所述可拆卸补锂部分包括朝向电芯并与电芯间隔设置的锂源，以及用于与外接电源连接的引流部，所述引流部与锂源导电连接。本发明专利技术提供的补锂锂离子电池，以可拆卸补锂部分作为补锂锂离子电池壳体的一部分，在连接外接电源时发挥补锂作用，补锂后拆除，然后经封装制作锂离子电池。由于在补锂后将锂源及时移除，没有锂源残留物留置于电池内部，大大提高了电池的安全性。大大提高了电池的安全性。大大提高了电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种补锂锂离子电池及锂离子电池补锂方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池补锂领域，具体涉及一种补锂锂离子电池及锂离子电池补锂方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池以其特有的优势，在消费电子、动力、储能等领域得到广泛应用，随着新能源应用技术的不断发展，对锂离子电池的要求(尤其是循环寿命及能量密度)越来越高。在电池的首次充电过程中都会由于固体电解质膜(SEI膜)的形成而消耗部分锂，由此而造成正极材料锂的损失，从而降低电池容量，造成首次效率的降低。另外，在锂离子电池循环过程中SEI膜消耗及修复，正负极内部死锂增加使得电池的容量持续下降，导致电池循环寿命降低。为了减少由于电池在首次充放电及循环过程中过程中的不可逆容量带来的电池容量的降低，技术人员研究了预锂化技术。通过预锂化对电极材料进行补锂，补充不可逆锂损耗。
[0003]目前的补锂方法通常是将锂带、锂粉等贴合到负极片表面，使金属锂与电极材料直接接触进行补锂。这对锂片厚度、锂粉喷撒的均匀度要求较高，而且操作环境要求严苛，工艺成本高，操作难度大。并且，通过上述补锂方式布置的锂金属接触电解液后，反应速度快，补锂速度可控性差，导致形成的SEI膜不稳定，补锂效果差，而完成补锂后的锂源残留物一般会永久停留于电池内部，造成资源的浪费；而且，残留在电极表面的一些锂金属颗粒还存在刺穿隔膜的风险，存在一定的安全隐患。
[0004]申请公布号为CN109728365A的中国专利技术专利申请公开了一种锂离子电池及其补锂方法，其锂离子电池包括电池壳体，电池壳体用于容纳电解液、正极片、负极片和锂源，正极片、负极片分别连接正极柱、负极柱，锂源连接于壳体的内壁，当壳体与正极片或负极片同时接通外接电源时，锂源向电解液析放锂离子。上述内置式锂源在补锂时，由于锂源长期残留在电池内，存在刺穿隔膜的风险，另外，长期残留的锂源可能发生溶解造成补锂量的不可控。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种补锂锂离子电池，以解决现有补锂锂离子电池存在的锂源残留的问题。
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种锂离子电池的补锂方法，以提高补锂的安全性和可控性。
[0007]为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种补锂锂离子电池，包括电池壳体、电芯、正极柱和负极柱，所述电池壳体包括用于对电池补锂的可拆卸补锂部分，所述可拆卸补锂部分与所述电池壳体的对应部分密封装配，所述可拆卸补锂部分包括朝向电芯并与电芯间隔设置的锂源，以及用于与外接电源连接的引流部，所述引流部与锂源导电连接。
[0009]本专利技术提供的补锂锂离子电池，以可拆卸补锂部分作为补锂锂离子电池壳体的一部分，在连接外接电源时发挥补锂作用，补锂后拆除，然后经封装制作锂离子电池。由于在补锂后将锂源及时移除，没有锂源残留物留置于电池内部，大大提高了电池的安全性。
[0010]优选地，所述可拆卸补锂部分包括基板和设置在基板电芯侧的锂源，以及连接在基板电芯侧并向电芯凸出的导向嵌入部，所述锂源的高度低于所述导向嵌入部的高度。可通过常规配合结构结合橡胶密封圈实现补锂(壳体)部分的可拆卸以及密封装配，进一步通过锂源的高度设计，保证了锂源与电芯隔绝，从而提高补锂过程的安全性。
[0011]优选地，所述电池壳体包括环形侧板和连接在环形侧板两侧的盖板，所述基板为其中一侧的所述盖板。由于硬壳电池一般均设置有盖板，以盖板为基础制作可拆卸盖板，制作过程更为简便。采用极柱形式作为引流端子，接线简便，导流效果好。
[0012]优选地，所述引流部包括伸出所述基板的极柱；所述正极柱、负极柱均安装在与所述基板相对一侧的盖板上。安装正极柱、负极柱的盖板与基板相对布置，可使锂离子电池的制作、补锂过程互不干扰，便于电池的制作。
[0013]优选地，所述锂源为金属锂或金属锂的合金。锂源的设置能够满足常规补锂的需求即可，金属锂或金属锂的合金形式，原料易得，且补锂效果良好。金属锂的合金诸如金属锂与镁、铝等金属的合金等。
[0014]进一步优选地，所述锂源为带状、网格状或泡沫状。采用上述形状的锂源，制作过程更为简单，采用网格状或泡沫状锂源，能够进一步提高锂源与电解液的接触面积，从而提高补锂效率。
[0015]一种锂离子电池补锂方法，包括以下步骤：设计可拆卸电池壳体，在电池壳体的可拆卸部分内侧设置锂源、外侧设置引流部，形成可拆卸补锂部分，然后与电芯制作成补锂锂离子电池；补锂时，使用外接电源的正极连接锂源，外接电源的负极连接电池的负极柱；补锂后拆除所述可拆卸补锂部分并用相应的电池壳体部分组装完整电池壳体。
[0016]本专利技术提供的锂离子电池补锂方法，对电芯进行补锂后将残余锂源移除，避免锂源残留于电池内部，减少因锂源残留而刺穿隔膜的风险，提高电池安全性。补锂过程只在外接电源接通的情况下进行，提高补锂过程的可控性，优化SEI膜的形成，提高锂离子电池的充放电稳定性。
[0017]优选地，电池壳体包括盖板，电池壳体的可拆卸部分为所述盖板。采用盖板形式，方便各物料的安装与回收。
[0018]优选地，所述锂源为金属锂或金属锂的合金。锂源的设置能够满足常规补锂的需求即可，金属锂或金属锂的合金形式，原料易得，且补锂效果良好。金属锂的合金诸如金属锂与镁、铝等金属的合金等。
[0019]进一步优选地，所述锂源为带状、网格状或泡沫状。采用上述形状的锂源，制作过程更为简单，采用网格状或泡沫状锂源，能够进一步提高锂源与电解液的接触面积，从而提高补锂效率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1的补锂锂离子电池的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1中补锂盖板的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术中一种锂源形状的结构示意图；
[0023]图4为本专利技术中另一种锂源形状的结构示意图；
[0024]其中，1
‑
壳体；2
‑
顶盖板；2.1
‑
正极柱；2.2
‑
负极柱；3
‑
电芯；3.1
‑
正极片；3.2
‑
负极片；4
‑
补锂盖板；4.1
‑
引流端子；4.2
‑
导向嵌入环边；5
‑
锂源。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术的实施过程进行详细说明。
[0026]实施例1
[0027]本实施例的补锂锂离子电池，结构示意图如图1所示，其是采用可拆卸补锂盖板形式制作补锂锂离子电池的壳体，补锂后将补锂盖板拆除并换上正常盖板完成补锂。可拆卸补锂盖板不改变原有锂离子电池的电池结构，因而制作过程更为简单，且补锂盖板可以回收使用，因而可以降低补锂成本。
[0028]具体地，补锂锂离子电池包括补锂电池壳体1，补锂电池壳体内设置有电芯3、电解液等。
[0029]补锂电池壳体提供符合电池制作或工作要求的密闭条件，补锂电池壳体包括顶盖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补锂锂离子电池，包括电池壳体、电芯、正极柱和负极柱，其特征在于，所述电池壳体包括用于对电池补锂的可拆卸补锂部分，所述可拆卸补锂部分与所述电池壳体的对应部分密封装配，所述可拆卸补锂部分包括朝向电芯并与电芯间隔设置的锂源，以及用于与外接电源连接的引流部，所述引流部与锂源导电连接。2.如权利要求1所述的补锂锂离子电池，其特征在于，所述可拆卸补锂部分包括基板和设置在基板电芯侧的锂源，以及连接在基板电芯侧并向电芯凸出的导向嵌入部，所述锂源的高度低于所述导向嵌入部的高度。3.如权利要求2所述的补锂锂离子电池，其特征在于，所述电池壳体包括环形侧板和连接在环形侧板两侧的盖板，所述基板为其中一侧的所述盖板。4.如权利要求3所述的补锂锂离子电池，其特征在于，所述引流部包括伸出所述基板的极柱；所述正极柱、负极柱均安装在与所述基板相对一侧的盖板上。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷利亮，
申请(专利权)人：洛阳储变电系统有限公司，
类型：发明
国别省市：