[發(fā)明專利]一種負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法及其應(yīng)用

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• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112993213A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊少博;涂健;胡海波;朱登偉;徐雄文;王志斌;閆鵬;張奇;洪娟;瞿登宏;邵偲燦
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南立方新能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達(dá);郭寶煊

1.一種負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)測試正極材料和負(fù)極材料的首次充放電容量，計(jì)算得到單位面積負(fù)極首次充電容量C_充1和首次放電容量C_放1以及單位面積正極首次充電容量C_充2和首次放電容量C_放2；

2)計(jì)算單位面積正極片所需的補(bǔ)鋰容量C，補(bǔ)鋰容量C＝單位面積負(fù)極首次充放電容量之差C₁－單位面積正極首次充放電容量之差C₂；其中，所述單位面積負(fù)極首次充放電容量之差C₁＝單位面積負(fù)極首次充電容量C_充1－單位面積負(fù)極首次放電容量C_放1；所述單位面積正極首次充放電容量之差C₂＝單位面積正極首次充電容量C_充2－單位面積正極首次放電容量C_放2；

3)由步驟2)得到的單位面積正極片所需的補(bǔ)鋰容量C計(jì)算補(bǔ)鋰面積占正極片面積的比例κ，計(jì)算公式為：

其中，3860為鋰的理論比容量，單位為mAh/g；ρ為鋰的密度，單位為g/cm³；δ為鋰箔的厚度，單位為cm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述鋰箔為純金屬鋰箔、鋰塊、鋰片、鋰合金中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述鋰箔的厚度為1μm～50μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述負(fù)極材料包括人造石墨、天然石墨、單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳基復(fù)合材料、硅、硅基材料、硅基復(fù)合材料、中間相碳微球、錫基材料、鈦酸鋰或其他能與鋰形成合金的金屬等中的至少一種。

5.一種預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)按權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的負(fù)極預(yù)鋰化補(bǔ)鋰容量的計(jì)算方法計(jì)算補(bǔ)鋰面積占正極片面積的比例κ，然后依據(jù)正極片設(shè)計(jì)面積得到單面正極片所需的補(bǔ)鋰鋰箔面積；

2)裁剪所述鋰箔，采用“網(wǎng)格式”的補(bǔ)鋰方法，將所述鋰箔復(fù)合到負(fù)極片表面，得到預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片的制備方法，其特征在于，步驟2)中，將所述鋰箔裁剪成若干個(gè)鋰箔小片，等距離的復(fù)合到所述負(fù)極片表面，得到預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片的制備方法，其特征在于，步驟2)中，將所述鋰箔裁剪成等面積的2n片，等距離的復(fù)合到所述負(fù)極片表面，其中，n取正整數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述的預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片的制備方法，其特征在于，所述鋰箔裁剪的片數(shù)為4、6、8、10、12、14、16、18、20中的任意一種。

9.一種由權(quán)利要求5～8任一項(xiàng)所述的預(yù)鋰化復(fù)合負(fù)極片的制備方法制備得到的復(fù)合負(fù)極片。

10.一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片和間隔于所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔離膜，其特征在于，所述負(fù)極片為權(quán)利要求9所述的復(fù)合負(fù)極片。