[發明專利]一種測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法和裝置

在審

• 申請號: 202010839779.1
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112034020A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李翔;錢義;趙元宇;祁傳磊
• 申請（專利權）人: 國聯汽車動力電池研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 錢云

1.一種測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，包括：

模擬得到負極在不同嵌鋰量時相對于正極的電位曲線；

以實際電池時正負極間的穩定電壓作為指示電位，將所述指示電位代入所述電位曲線中，從而計算得到實際電池時負極預嵌鋰量。

2.根據權利要求1所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、以實際電池中的負極為工作電極，過量厚度的鋰片為對電極，實際電池中的正極為參比電極，組成三電極電池；

S2、從所述過量厚度的鋰片脫鋰，并將脫出的鋰嵌入負極工作電極，記錄不同脫鋰量時負極工作電極和正極參比電極之間的電位，得到不同負極預嵌鋰量對應的電位曲線；

S3、將負極與單質鋰源復合后與正極組裝成實際電池，記錄正負極之間穩定的電壓，并將此電壓代入步驟S2所得電位曲線，從而得到負極預嵌鋰量。

3.根據權利要求2所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，步驟S1中，鋰片與負極之間還設有隔膜，所述隔膜的作用為防止鋰片與負極發生接觸短路。

4.根據權利要求3所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，所述隔膜的材質為聚烯烴、聚酰胺或聚對苯二甲酸乙二酯。

5.根據權利要求2～4任一項所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，所述過量厚度的鋰片，其厚度≥50μm。

6.根據權利要求2～5任一項所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，步驟S2中，采用恒電流滴定或恒電位滴定的方式從所述過量厚度的鋰片脫鋰，并將脫出的鋰嵌入負極工作電極。

7.根據權利要求2～6任一項所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，所述負極為硅氧碳材料、硅碳材料或石墨材料。

8.根據權利要求2～7任一項所述的測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法，其特征在于，所述正極為富鋰錳基固溶體、磷酸鐵鋰、鋰鎳鈷錳或錳酸鋰。

9.一種測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的裝置，其特征在于，包括：

工作電極，其材質為實際電池中負極的材質；

對電極，為厚度≥50μm的鋰片；

和參比電極，其材質為實際電池中正極的材質。

10.一種鋰離子二次電池，具有正極、負極以及介于正極和負極之間的電解質，其特征在于，所述負極為經權利要求1～8任一項所述測定鋰離子電池負極預嵌鋰量的方法測定后預嵌鋰量合格的負極。