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() 一种电池的充放电的方法、电池技术_技高网

一种电池的充放电的方法、电池技术

技术编号:42645576 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-06 01:40
本发明专利技术提供一种电池的充放电的方法、电池,所述充放电方法,提供一种电池,所述电池包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片,所述负极片包括集流体和设置在集流体至少一个表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层含有硬碳;对所述电池充电至上限电压;以第一倍率恒流将所述电池放电至放电下限电压;对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压,其中,所述第二倍率小于所述第一倍率;循环执行所述第二倍率放电步骤预设圈数y,其中,2≤y≤20。本发明专利技术对电池进行一定深度放电,可使非对正极面的负极面的无效区域锂离子脱出到对正极面的负极面,促使继续进行正常的锂离子脱出嵌入,从而提升锂离子电池的存储寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,特别涉及一种电池的充放电的方法、电池


技术介绍

1、由于硬碳材料内部较大的层间距和随机排列的晶体结构,锂离子在硬碳中的扩散系数显著高于石墨材料,因此,在负极材料中掺杂硬碳有助于提高锂离子电池的功率密度,然而,在高功率锂离子电池中,硬碳首次不可逆容量大,导致其存储寿命(容量保持率)与石墨相比较低。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种电池的充放电的方法,该方法通过控制电池的充放电机制,可以有效提高电池的存储寿命。

2、详细而言,第一方面,本专利技术提供一种充放电方法,提供一种电池,所述电池包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片,所述负极片包括集流体和设置在集流体至少一个表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层含有硬碳;

3、对所述电池充电至上限电压;

4、以第一倍率恒流将所述电池放电至放电下限电压;

5、对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压,其中,所述第二倍率小于所述第一倍率;

6、循环执行所述第二倍率放电步骤预设圈数y,其中,2≤y≤20。

7、进一步地,所述第一倍率与所述第二倍率负相关。

8、进一步地,所述第一倍率为a,a满足:0.5c≤a≤5c;和/或

9、所述第二倍率为b,b满足:0.01c≤b≤0.25c。

10、进一步地,在循环执行所述第二倍率放电预设圈数y步骤中,所述方法包括:

11、所述第二倍率的值递减,且所述第二倍率在每循环一圈后的减少量为e,e满足:0.01c≤e≤0.05c。

12、进一步地,在对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压步骤前,所述方法还包括:

13、获取所述电池的容量损失率;

14、判定所述电池的容量损失率是否位于第一预设区间;

15、若是,则执行所述第二倍率放电步骤。

16、进一步地,所述预设圈数y与负极活性材料中硬碳的质量占比x之间满足以下式1:

17、y=|a|x2+b   式1,

18、式1中,a为电池dv/dq曲线中,15%~30%的电池的剩余容量对应的dv/dq值,b≥2。

19、进一步地,硅占所述负极活性材料层的质量比为f,f满足:5%≤f≤60%。

20、进一步地,x≤47.5wt%;

21、和/或,所述硬碳的比表面积为10m2/g~15m2/g。

22、进一步地,所述预设圈数y与电芯表面温度t之间满足以下式2:

23、y=ct+b   式2,

24、式2中,c为电池的电芯自放电率,b≥2。

25、进一步地,在计算所述式2步骤前,所述方法还包括:

26、判定电芯表面温度t是否处于预设温度范围;

27、若是,则继续执行计算所述式2步骤。

28、进一步地,所述预设圈数y与负极极片在长度和宽度方向上超出正极极片的部分在负极片中的占比h之间满足以下式3:

29、y=|a|h+b   式3,

30、式3中,a为电池dv/dq曲线中,15%~30%的电池的剩余容量对应的dv/dq值,b≥2。

31、进一步地,所述预设圈数y与电池的电芯容量v的之间满足以下式4:

32、y=-cv+f   式4,

33、式4中,c电池的电芯自放电率,f≤20。

34、进一步地,所述第二倍率为b,b与负极活性材料中硬碳的质量占比x之间满足以下式5:

35、b=-cx+0.25   式5,

36、式5中,c为电池的电芯自放电率。

37、进一步地,所述方法还包括:

38、获取式1至式4中的至少两个所述预设圈数y;

39、比较至少两个所述预设圈数y的最大值;

40、将所述最大值修正为所述预设圈数y。

41、进一步地,在对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压步骤后,所述方法还包括:

42、静置第一预设时间。

43、进一步地,执行所述对所述电池以第一倍率恒流放电至放电下限电压步骤后,所述方法还包括:

44、静置第二预设时间。

45、第二方面,本专利技术提供一种电池,应用第一方面的方法进行充放电。

46、本专利技术通过对电池进行一定深度放电,促使非对正极面的负极面的无效区域锂离子脱出到对正极面的负极面,继续进行正常的锂离子脱出嵌入,有利于提升电池的存储寿命。

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【技术保护点】

1.一种充放电方法,其特征在于,提供一种电池,所述电池包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片,所述负极片包括集流体和设置在集流体至少一个表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层含有硬碳;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一倍率与所述第二倍率负相关。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一倍率为A,A满足:0.5C≤A≤5C;和/或,

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在循环执行所述第二倍率放电预设圈数y步骤中,所述方法包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压步骤前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设圈数y与负极活性材料中硬碳的质量占比x之间满足以下式1:

7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,硅占所述负极活性材料层的质量比为F,F满足:5%≤F≤60%。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,x≤47.5wt%;

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设圈数y与电芯表面温度t之间满足以下式2:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在计算所述式2步骤前,所述方法还包括:

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设圈数y与负极极片在长度和宽度方向上超出正极极片的部分在负极片中的占比h之间满足以下式3:

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设圈数y与电池的电芯容量v的之间满足以下式4:

13.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,所述第二倍率为B,B与负极活性材料中硬碳的质量占比x之间满足以下式5:

14.根据权利要求6-12任一所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压步骤后,所述方法还包括:

16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,执行所述对所述电池以第一倍率恒流放电至放电下限电压步骤后,所述方法还包括:

17.一种电池,其特征在于,应用权利要求1-16任一所述的方法进行充放电。

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【技术特征摘要】

1.一种充放电方法,其特征在于,提供一种电池,所述电池包括层叠设置的正极片、隔膜和负极片,所述负极片包括集流体和设置在集流体至少一个表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层含有硬碳;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一倍率与所述第二倍率负相关。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一倍率为a,a满足:0.5c≤a≤5c;和/或,

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在循环执行所述第二倍率放电预设圈数y步骤中,所述方法包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述电池以第二倍率恒流放电至放电下限电压步骤前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设圈数y与负极活性材料中硬碳的质量占比x之间满足以下式1:

7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,硅占所述负极活性材料层的质量比为f,f满足:5%≤f≤60%。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,x≤47.5wt%;

9.根据权利要求1所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦莺桔王迪孙雨李振陈秀梅
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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