[發(fā)明專利]負電極的補鋰方法、負電極的補鋰裝置、負電極以及電池

在審

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• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN115642318A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設計）人: 王森;邊玉珍;汪順;王蒙;黃蕊
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0525;H01M10/44
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王春鋒

本申請實施例提供了一種負電極的補鋰方法、負電極的補鋰裝置、負電極以及電池，所述負電極的補鋰方法包括將所述負電極依次通過第一補鋰階段和第二補鋰階段；所述第一補鋰階段的補鋰電流大于所述第二補鋰階段的補鋰電流。所述負電極的補鋰方法采用分階段補鋰的方式，所述第一補鋰階段可以為所述負電極快速補鋰，提高所述負電極的補鋰效率，所述第二補鋰階段可以對所述負電極的補鋰程度進行精確控制，保證了補鋰的均勻性，避免了局部補鋰過度或局部補鋰不充分。而且所述第一補鋰階段和第二補鋰階段生成結構穩(wěn)定的SEI膜，以保證所述負電極的結構穩(wěn)定性，而且在提高所述負電極首次效率的基礎上，有效抑制所述負電極中活性組分層的體積膨脹。

技術領域

本申請屬于電池材料技術領域，具體地，本申請涉及一種負電極的補鋰方法、負電極的補鋰裝置、負電極以及電池。

背景技術

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，電動汽車逐漸走入了人們的生活中。鋰離子電池作為電動汽車的主要動力組件，為電動汽車的運行提供了保障。

目前市場上應用的鋰離子電池多使用石墨作為負極材料，石墨具有結構穩(wěn)定、倍率性能好、高低溫性能和循環(huán)性能好的特點。然而石墨的比容量最高只能到372mAh/g，大大限制了鋰離子電池能量密度的提升。

除了石墨材料外，還有一些高理論比容量的材料有望被用于鋰離子電池負極，比如硅，錫、鋁、鋅、鍺、銻等元素以及它們的氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等。但這些材料的首次充放電效率較低，而且硅負極在嵌鋰/脫鋰過程中會經(jīng)歷劇烈的體積膨脹，導致硅負極顆粒容易粉化并脫離電接觸，進而導致電池容量的衰減，降低了鋰離子電池的續(xù)航能力。

發(fā)明內容

本申請實施例的一個目的是提供一種負電極的補鋰方法、負電極的補鋰裝置、負電極以及電池的新技術方案。

根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供了一種負電極的補鋰方法，包括：

將所述負電極依次通過第一補鋰階段和第二補鋰階段，以使補鋰極片為所述負電極補鋰；

所述第一補鋰階段的補鋰電流大于所述第二補鋰階段的補鋰電流；

經(jīng)過所述第一補鋰階段后，所述負電極的首次效率為第一目標首次效率，經(jīng)過所述第二補鋰階段后，所述負電極的首次效率為第二目標首次效率；

所述第一目標首次效率與所述負電極未補鋰的首次效率之差為第一補鋰效率，所述第二目標首次效率與所述負電極未補鋰的首次效率之差為第二補鋰效率，所述第一補鋰效率為所述第二補鋰效率的80％-90％。

可選地，所述第一補鋰階段的電流倍率范圍0.1C-0.8C。

可選地，所述第二補鋰階段的電流倍率范圍0.01C-0.08C。

可選地，所述第一補鋰階段包括將所述負電極置于含有添加劑的電解液中，所述第一補鋰階段的添加劑包括LiPO₂F₂、LiBF₄、LiDFOB、LiBOB、 FSI、TFSI、LiTDI、LiPDI、LiHDI和DFOP中的至少一種，以使所述負電極在其表面形成無機組分。

可選地，所述第一補鋰階段的添加劑在電解液中的濃度范圍為 0.1-20％。

可選地，所述第二補鋰階段包括將所述負電極置于含有添加劑的電解液中，所述第二補鋰階段的添加劑包括VC、VEC、FEC、FEMC、TFEC、TEP、 TAP、TMSB、TMB、PS、PES和DTD中的至少一種，以使所述負電極在其表面形成有機組分。

可選地，所述第二補鋰階段的添加劑在電解液中的濃度范圍為 0.1-20％。

根據(jù)本申請實施例的第二方面，提供了一種負電極的補鋰裝置，所述補鋰裝置采用第一方面所述負電極補鋰方法，包括：

第一補鋰單元和第二補鋰單元；