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() 一种补锂剂的匀化方法、电芯和二次电池技术_技高网

一种补锂剂的匀化方法、电芯和二次电池技术

技术编号:40587735 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 21:47
本申请提供了一种补锂剂的匀化方法、电芯和二次电池,该电芯包括正极片、负极片和设置在正极片和负极片之间的隔膜;负极片包括补锂剂,补锂剂包括单质锂;正极片和/或隔膜包括补锂匀化剂,补锂匀化剂的对锂电位为0.3V~3V;正极片包括正极活性材料,正极活性材料的对锂电位高于补锂匀化剂的对锂电位。该电该结构的电芯经匀化处理后可以促进锂在负极的均匀分布,弥补锂粉或锂箔补锂带来的缺陷,从而有效补充电池的不可逆容量损失提升电池的能量密度,并保证电池具有良好的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂二次电池负极补锂,具体涉及一种补锂剂的匀化方法、电芯和二次电池


技术介绍

1、近年来,锂离子电池在可移动电源领域得到广泛的应用,但随着社会发展,人们对可移动电源能量密度的要求越来越高,提升锂离子电池的能量密度变得越来越迫切。预锂化技术可有效弥补电芯首次充电时的活性锂损失,从而提升电芯能量密度和循环寿命。在众多补锂方式中,采用锂粉或锂箔对负极极片补锂是最为直接有效的方法,然而锂粉或锂箔补锂均存在着锂分布不均的问题,会导致局部补锂过量,造成满充界面析锂问题,不利于电池的安全性能。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种电芯,该结构的电芯经匀化处理后可以促进锂在负极的均匀分布,弥补锂粉或锂箔补锂带来的缺陷,从而有效补充电池的不可逆容量损失提升电池的能量密度,并保证电池具有良好的安全性能。

2、本申请第一方面提供了一种电芯,包括正极片、负极片和设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜;所述负极片包括补锂剂,所述补锂剂包括单质锂;

3、所述正极片和/或所述隔膜包括补锂匀化剂,所述补锂匀化剂的对锂电位为0.3v~3v;所述正极片包括正极活性材料,所述正极活性材料的对锂电位高于所述补锂匀化剂的对锂电位。

4、本申请的电芯中,负极极片中的单质锂可以弥补sei膜形成或电池副反应消耗的活性锂;由于补锂后电池中的锂为富余状态,电池活化过程中负极中的锂较难充分脱出,正极片和/或隔膜中的补锂匀化剂起到收容锂离子的作用,电芯在放电过程中负极中的锂脱出并嵌入到补锂匀化剂中,充电过程中补锂匀化剂中的锂重新嵌入负极中,使负极极片中的锂充分的脱出实现较大程度的匀化,并且补锂匀化剂较低的对锂电位使其能够在低电位下储存锂离子,故该过程对正极活性材料无影响,而且还能够降低充放电过程的能耗,具有良好的应用前景。

5、可选地,所述补锂匀化剂的质量为m1,m1的单位为g;所述补锂剂的质量为m2,m2的单位为g,所述补锂匀化剂的比容量为c,所述比容量的单位为mah/g;m1≥1544×m2/c。

6、可选地,所述补锂匀化剂的比容量大于或等于100mah/g。

7、可选地,所述补锂匀化剂与所述正极活性材料的质量比小于或等于0.1。

8、可选地,所述补锂匀化剂包括铁氧化物、钼氧化物、钒氧化物、铁硫化物、钼硫化物、钒硫化物或钛酸锂中的一种或多种。

9、可选地,所述补锂匀化剂的表面具有导电包覆层,所述导电包覆层包括碳包覆层或导电聚合物包覆层中的一种或多种。

10、可选地,所述正极活性材料的对锂电位为3v~5v。

11、第二方面,本申请提供了一种补锂剂的匀化方法,包括:将如第一方面所述的电芯与电解液组装成电池,对所述电池进行至少一次匀化处理,得到二次电池;所述匀化处理包括先后进行的放电处理和充电处理,所述放电处理包括:将电池放电至第一匀化截止电压,所述第一匀化截止电压小于或等于2v;所述充电处理包括:将电池充电至第二匀化截止电压,所述第二匀化截止电压大于或等于2v且小于所述正极活性材料的对锂电位。

12、可选地,所述将电池放电至第一匀化截止电压时,所述正极片的对锂电位大于或等于0.3v。

13、可选地,所述放电处理和/或所述充电处理的电流为0.01c~0.5c。

14、第三方面,本申请提供了一种二次电池,其是采用如第二方面所述的补锂剂的匀化方法制备得到。

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【技术保护点】

1.一种电芯,其特征在于,包括正极片、负极片和设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜;所述负极片包括补锂剂,所述补锂剂包括单质锂;

2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的质量为m1,m1的单位为g;所述补锂剂的质量为m2,m2的单位为g,所述补锂匀化剂的比容量为C,所述比容量的单位为mAh/g;m1≥1544×m2/C。

3.如权利要求1或2所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的比容量大于或等于100mAh/g。

4.如权利要求1-3任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂与所述正极活性材料的质量比小于或等于0.1。

5.如权利要求1-4任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂包括铁氧化物、钼氧化物、钒氧化物、铁硫化物、钼硫化物、钒硫化物或钛酸锂中的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的表面具有导电包覆层,所述导电包覆层包括碳包覆层或导电聚合物包覆层中的一种或多种。

7.一种补锂剂的匀化方法,其特征在于,包括:将如权利要求1-6任一项所述的电芯与电解液组装成电池,对所述电池进行至少一次匀化处理,得到二次电池;所述匀化处理包括先后进行的放电处理和充电处理,所述放电处理包括:将电池放电至第一匀化截止电压,所述第一匀化截止电压小于或等于2V;所述充电处理包括:将电池充电至第二匀化截止电压,所述第二匀化截止电压大于或等于2V且小于所述正极活性材料的对锂电位。

8.如权利要求7所述的匀化方法,其特征在于,所述将电池放电至第一匀化截止电压时,所述正极片的对锂电位大于或等于0.3V。

9.如权利要求7或8所述的匀化方法,其特征在于,所述放电处理和/或所述充电处理的电流为0.01C~0.5C。

10.一种二次电池,其特征在于,采用如权利要求7-9任一项所述的补锂剂的匀化方法制备得到。

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【技术特征摘要】

1.一种电芯,其特征在于,包括正极片、负极片和设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜;所述负极片包括补锂剂,所述补锂剂包括单质锂;

2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的质量为m1,m1的单位为g;所述补锂剂的质量为m2,m2的单位为g,所述补锂匀化剂的比容量为c,所述比容量的单位为mah/g;m1≥1544×m2/c。

3.如权利要求1或2所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的比容量大于或等于100mah/g。

4.如权利要求1-3任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂与所述正极活性材料的质量比小于或等于0.1。

5.如权利要求1-4任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂包括铁氧化物、钼氧化物、钒氧化物、铁硫化物、钼硫化物、钒硫化物或钛酸锂中的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述的电芯,其特征在于,所述补锂匀化剂的表面具有导...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔彦辉常晓雅潘仪吴鹏宇杨小波
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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