[發明專利]鋰離子儲能器件的預嵌鋰裝置及預嵌鋰方法

在審

• 申請號: 202111548443.0
• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN114243090A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 安亞斌;孫現眾;馬衍偉;張熊
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01G11/84;H01G11/06
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;王強

1.一種鋰離子儲能器件的預嵌鋰裝置，其特征在于，所述預嵌鋰裝置包括外殼、電芯組件和抽氣裝置，所述電芯組件包括設置于所述外殼內的電解液、負極片、正極片以及通電組件，所述正極片上設置有鋰化合物，所述通電組件連通于所述負極片與所述正極片之間，所述負極片和所述正極片分別插設于所述電解液內以便形成導電通路，所述鋰化合物能夠在所述導電通路通電時通過電解反應電解出鋰離子，所述電解液能夠允許電解出的鋰離子遷移至所述負極片上，所述抽氣裝置與所述外殼連通并且設置成能夠維持所述外殼內的氣壓為預設氣壓。

2.根據權利要求1所述的預嵌鋰裝置，其特征在于，所述預嵌鋰裝置還包括容器，所述外殼設置于所述容器內，所述外殼上形成有與外部連通的開口，所述抽氣裝置通過所述容器與所述外殼間接連通。

3.根據權利要求1所述的預嵌鋰裝置，其特征在于，所述預嵌鋰裝置還包括連通管，所述外殼上形成有與外部連通的開口，所述抽氣裝置通過所述連通管與所述外殼間接連通。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的預嵌鋰裝置，其特征在于，所述正極片包括活性炭活性成分層，所述鋰化合物為疊氮化鋰，疊氮化鋰位于所述活性炭活性成分層上和/或所述活性炭活性成分層的內部。

5.一種采用權利要求1所述的鋰離子儲能器件的預嵌鋰裝置的預嵌鋰方法，其特征在于，所述預嵌鋰方法包括：

供電：通電并電解出鋰離子，以便將鋰離子遷移至所述負極片上；

抽氣：在產生電解氣體時，啟動所述抽氣裝置。

6.根據權利要求5所述的預嵌鋰方法，其特征在于，所述正極片包括活性炭活性成分層，所述鋰化合物為疊氮化鋰，疊氮化鋰至少位于所述活性炭活性成分層的內部，在所述“供電”步驟之前，所述預嵌鋰方法還包括：

浸泡：在真空條件下將所述正極片在疊氮化鋰溶液中浸泡以使所述疊氮化鋰溶液進入所述正極片中；

取出：從所述疊氮化鋰溶液中取出所述正極片；

干燥：使所述正極片干燥；

其中，所述疊氮化鋰溶液包括疊氮化鋰和溶劑液，所述溶劑液包括特定物質和水，所述特定物質為異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的預嵌鋰方法，其特征在于，在所述“干燥”的步驟之后，所述預嵌鋰方法還包括：

獲取當前干燥次數；

將當前干燥次數與設定干燥次數進行比較；

如果所述當前干燥次數未達到所述設定干燥次數，則繼續執行所述“浸泡”、所述“取出”、所述“干燥”步驟。

8.根據權利要求7所述的預嵌鋰方法，其特征在于，在所述當前干燥次數小于所述設定干燥次數的情形下，所述“干燥”步驟具體包括：

使所述正極片干燥至第一液體含量；

在所述當前干燥次數達到所述設定干燥次數的情形下，所述“干燥”步驟具體包括：

使所述正極片干燥至第二液體含量，其中，

所述第一液體含量大于所述第二液體含量。

9.根據權利要求8所述的預嵌鋰方法，其特征在于，所述第二液體含量W為20ppm≤W≤100ppm。

10.根據權利要求6所述的預嵌鋰方法，其特征在于，所述疊氮化鋰溶液中水與所述特定物質的體積比p為1：100≤p≤1：10。