System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种无析锂快充负极的方法技术_技高网

一种无析锂快充负极的方法技术

技术编号:40024127 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-16 17:13
本发明专利技术公开了一种无析锂快充负极的方法,包括:在锂电池恒流充电过程中,对电池进行加热处理,同时对电池施加振动操作。其中,加热处理控制电池的温度为30‑55℃;振动的固定频率为100‑1000Hz。本发明专利技术的方法,能够增强液相流动,降低浓差极化,提高锂扩散系数,从而实现锂枝晶生长的抑制,实现负极使用周期中的长时应用,并且损耗较小,达到长期抑制锂枝晶生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池,具体涉及一种无析锂快充负极的方法


技术介绍

1、石墨表面在锂嵌入过程动力学缓慢的条件下,循环过程中会沉积形成枝晶状的金属锂,与电解液发生副反应并可能会造成电池短路。造成锂枝晶生长的主要原因,在于液相中锂离子的浓度梯度过大,固液界面处的锂离子被耗尽,电子密度过大造成严重极化,锂离子在石墨体相中的扩散速度太慢,导致锂离子在表面优先形核生长形成枝晶。增加液相流动,减少固液两相的锂离子浓度差,同时增加锂离子扩散速率,是解决锂枝晶问题的关键。

2、目前针对锂枝晶生长问题,主要的解决方案包括,调控电解液组分以改变sei组分,促进锂离子的输运以降低浓度梯度;增加比表面积或亲锂位点以降低电子云密度,避免枝晶在电子聚集区形核;在负极界面制造物理阻隔,使离子只能在阻隔层以下生长。以上的技术方案可以部分或暂时解决锂枝晶的生长,但在长期使用中,存在电解液组分损耗、界面受锂体积膨胀破坏,额外增加电阻导致极化增加等问题。

3、cn111554988b提供了一种基于外加超声场的锂离子电池快充辅助方法,在锂离子电池充电时,对锂离子电池施加能够穿透锂离子电池的超声波。进一步地,对于平板状结构的锂离子电池,所述超声波为超声纵波,施加方向为垂直于锂离子电池电极平面。该专利技术通过超声波提高锂离子电池充电过程中的充电电流上限,改善了电池的低温充电性能,抑制电池析锂。但该专利技术引入了超声激励,需要对电池bms进行模块增项,在实际中会增加bms系统的压力。且该方案只优化了电解质的传质过程,对于锂离子在负极体相中的扩散效果并无显著作用,不利于快充条件下嵌锂过程。

4、因此,需要对锂离子电池的快充方法进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的实施例提出一种无析锂快充负极的方法,能够增强液相流动,降低浓差极化,提高锂扩散系数,从而实现锂枝晶生长的抑制,实现负极使用周期中的长时应用,并且损耗较小,达到长期抑制锂枝晶生长。

2、本专利技术实施例的无析锂快充负极的方法,包括:在锂电池恒流充电过程中,对电池进行加热处理,同时对电池施加振动操作。

3、本专利技术实施例的无析锂快充负极的方法带来的优点和技术效果,1、本专利技术实施例的方法,通过在锂嵌入过程中,额外增加机械力、温度场扰动,促进了电解液的流动,降低了锂离子浓度梯度差;同时通过提升温度,促进了锂离子在固相中的扩散过程,从而避免锂枝晶的生长;2、本专利技术实施例的方法,同简单的引入超声的方法促进传质相比,以温度促进锂离子传输,以机械场促进溶液的传质,有效解决了锂离子电池中传质和扩散的问题;3、本专利技术实施例的方法实现了负极使用周期中的长时应用,并且损耗较小,可达到长期抑制锂枝晶生长的有益效果。

4、在一些实施例中,所述加热处理控制电池的温度为30-55℃。

5、在一些实施例中,所述控制电池的温度为35-50℃。

6、在一些实施例中,所述振动的固定频率为100-1000hz。

7、在一些实施例中,所述振动的固定频率为200-800hz。

8、在一些实施例中,加热过程中通过在所述锂电池的表面设置热电偶控制电池温度。

9、在一些实施例中,所述热电偶至少为2个。

10、在一些实施例中,所述电池恒流充电的电流为3c-10c。

11、在一些实施例中,当所述电池为铁锂电池时,在固定电压3.65v下截止充电过程。

12、在一些实施例中,当所述电池为三元锂电池时,在固定电压4.2v下截止充电过程。

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【技术保护点】

1.一种无析锂快充负极的方法,其特征在于,包括:在锂电池恒流充电过程中,对电池进行加热处理,同时对电池施加振动操作。

2.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述加热处理控制电池的温度为30-55℃。

3.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述控制电池的温度为35-50℃。

4.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述振动的固定频率为100-1000Hz。

5.根据权利要求4所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述振动的固定频率为200-800Hz。

6.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,加热过程中通过在所述锂电池的表面设置热电偶控制电池温度。

7.根据权利要求6所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述热电偶至少为2个。

8.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述电池恒流充电的电流为3C-10C。

9.根据权利要求8所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,当所述电池为铁锂电池时,在固定电压3.65V下截止充电过程。

10.根据权利要求8所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,当所述电池为三元锂电池时,在固定电压4.2V下截止充电过程。

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【技术特征摘要】

1.一种无析锂快充负极的方法,其特征在于,包括:在锂电池恒流充电过程中,对电池进行加热处理,同时对电池施加振动操作。

2.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述加热处理控制电池的温度为30-55℃。

3.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述控制电池的温度为35-50℃。

4.根据权利要求1所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述振动的固定频率为100-1000hz。

5.根据权利要求4所述的无析锂快充负极的方法,其特征在于,所述振动的固定频率为200-800hz。

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【专利技术属性】
技术研发人员:康丹苗
申请(专利权)人:北京车和家汽车科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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