[發明專利]一種可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202010903931.8
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111969266A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 程廣玉;顧洪匯;簡秋豐;高蕾;王可;解晶瑩;楊慧
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0587;H01M10/0525
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;周乃鑫

1.一種可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，包含：電池殼體、電池蓋帽、設于電池殼體內的電芯和電解液，所述的電芯由正極片、負極片和間隔設置于正極片和負極片之間的隔膜卷繞形成，所述的負極片連接有負極耳，其特征在于：

所述的負極耳連接到電池殼體的底部；所述電芯的中心具有中心孔，通過所述的中心孔向電池殼體的底部加入有金屬鋰或含鋰合金；所述的金屬鋰或含鋰合金與所述的負極耳電連通。

2.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的負極耳焊接于所述的電池殼體的底部。

3.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的電解液為非水有機電解液，并且電解液過量，以保證電池內部含有游離態電解液。

4.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的金屬鋰或含鋰合金與所述的負極耳直接或間接接觸。

5.根據權利要求4所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的金屬鋰或含鋰合金直接加入所述的中心孔，或通過載體加入所述的中心孔。

6.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的金屬鋰為金屬鋰塊、金屬鋰粉或金屬鋰片。

7.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的金屬鋰的質量為：0～[(n×Q)/η_負-Q/η_正]/3.86g，其中n為正負極單位面積可逆容量N/P比，n：0.8～2；Q為鋰離子電池正極可逆容量Ah；η_負為負極活性材料首次效率，η_負：0.5～1；η_正為正極活性材料首次效率，η_正：0.8～1。

8.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的含鋰合金為鋰硅合金、鋰鋁合金、鋰鎂合金、鋰硼合金中的一種或兩種以上。

9.根據權利要求1所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池，其特征在于，所述的含鋰合金的總質量為0～[(n×Q)/η_負-Q/η_正]/(α×C)g，其中α為含鋰合金中可嵌入負極的鋰的百分含量，C為含鋰合金單位質量所發揮的容量，單位Ah/g。

10.根據權利要求1至9中任意一項所述的可自動預鋰化的圓柱型鋰離子電池的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)將卷繞好的圓柱型電芯放入電池殼體中，并將負極耳焊接于所述的電池殼體的底部；

(2)將金屬鋰或含鋰合金通過所述的中心孔加入到所述的電池殼體的底部，所述的金屬鋰或含鋰合金與所述的負極耳連通；

(3)將電池注液封口；注液完成后，電池自動開始預鋰化；

(4)注液后靜置24～48小時，然后對電池進行化成、老化、分容。