[發明專利]一種識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法

有效

• 申請號: 202110287304.0
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113161633B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 呂浡;張俊乾;溫少輝
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明提供了一種識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法。該方法通過改變充放電電壓窗口，識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死。一般情況下，硅基高容量鋰電池不可避免進行部分充放電，導致電極假死，隨后電池容量快速減少。在本方法中，通過重置，即改變部分充放電電壓窗口恢復完全充放電：如果電池容量激增，恢復到初始容量，則認為有電極假死發生；如果電池容量沒有明顯變化，則認為沒有電極假死發生。此外，為了解決硅基高容量鋰電池出現電極假死問題，通過重置使電池恢復初始容量，延長電池壽命。該方法僅通過改變充放電電壓窗口識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死。

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法。

背景技術

為了滿足現代科技的高速發展，對于高容量鋰離子電池的需求越來越大。硅的理論容量高達4200mAh/g，石墨的理論容量為372mAh/g，遠低于硅基負極。而且，硅材料自然來源豐富、電化學勢低，因此硅基高容量鋰電池的應用會更加廣泛。

但是，在硅基高容量鋰電池使用的過程中，不可避免的部分充放電會導致電極假死，造成硅基高容量鋰電池容量快速減少。

因此，識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死、延長電池壽命是尤為重要的。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法，可延長電池使用壽命。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法，應對電極假死的方法是通過重置來實現：通過重置使電池恢復初始容量。

優選地，所述重置是通過改變硅基高容量鋰電池的充放電電壓窗口，恢復完全充放電。

優選地，識別電池電極假死的方法是：重置后，如果電池容量激增，恢復到初始容量，則認為有電極假死發生；如果電池容量沒有明顯變化，則認為沒有電極假死發生。硅基高容量鋰電池因部分充放電導致電極假死，通過重置，即改變部分充放電電壓窗口恢復完全充放電。

優選地，本發明識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死的方法，具體操作步驟如下：

a.采用由質量分數為50wt％納米硅顆粒、25wt％導電劑和25wt％粘結劑組成硅復合材料電極，制作鋰硅電池；

b.設定硅基高容量紐扣電池的充放電電壓窗口10-460mV，對電池進行部分充放電循環；

c.進行200次部分充放電循環后，改變充放電電壓窗口10-1000mV，重置為完全充放電。

本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：

1.本發明方法能解決硅基高容量鋰電池出現電極假死問題，通過重置，硅基高容量鋰電池恢復初始容量，延長電池壽命；

2.本發明通過改變充放電電壓窗口識別和應對硅基高容量鋰電池電極假死，易于操作和控制；

3.本發明方法能將鋰硅電池經過部分充放電，電池電極假死，重置為完全充放電后電池容量激增，恢復到初始值，而且重置后的電池具有初始循環性能。

附圖說明

圖1為本發明優選實施例中提出的鋰硅電池循環容量圖。

圖2為本發明優選實施例中提出的鋰硅電池重置后循環容量對比圖。

圖3為本發明優選實施例中提出的識別和應對硅基高容量電池電極假死流程圖。

具體實施方式

以下結合具體的實施例子對上述方案做進一步說明，本發明的優選實施例詳述如下：