[發明專利]電池極片的SEI膜制備及補鋰方法、及其系統

在審

• 申請號: 202210441572.8
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114709373A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張云龍;張藝偉;車佩佩
• 申請（專利權）人: 遠景動力技術（江蘇）有限公司;遠景睿泰動力技術（上海）有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M10/058;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 上海上谷知識產權代理有限公司 31342
• 代理人: 陳程

本發明公開了一種電池極片的SEI膜制備及補鋰方法、及其系統。本發明中，一種電池極片的SEI膜制備及補鋰方法包括如下步驟：將鋰金屬塊浸入電解液中；將極片浸入電解液中；將極片和鋰金屬塊接入電源通電；向電解液中通入反應氣體，且反應氣體流向極片，讓極片上形成SEI膜且讓鋰離子嵌入極片中。與現有技術相比，實現高效生產，在提高電池能量密度的同時，電池的性能也大大提升。

技術領域

本發明實施例涉及電池領域，特別涉及一種電池極片的SEI膜制備及補鋰方法、及其系統。

背景技術

隨著人們對移動終端以及新能源汽車的需求越來越大，對續航的要求也越來越高，這就要求配套的電池能量密度需要大大提升。然而，在負極為石墨體系的情況下，負極比容量逐漸達到瓶頸，導致能量密度提升較為困難。近些年來，為顯著提升電池能量密度，“摻硅補鋰”成了各家鋰電企業的重大也是必經開發路線，即使用更高比容量的硅負極材料體系作為負極活性材料，以及在電池或材料中進行額外補鋰。然而由于電池在首次充電時，負極由于形成SEI膜，需要消耗正極脫出的活性鋰，會產生大量鋰損失，尤其較低首效的硅基材料的加入，會導致更多的首次充電鋰損失，導致電池能量密度降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電池極片的SEI膜制備及補鋰方法、及其系統，實現高效生產，在提高電池能量密度的同時，電池的性能也大大提升。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種電池極片的SEI膜制備及補鋰方法，包括如下步驟：

將鋰金屬塊浸入所述電解液中；

將極片浸入所述電解液中；

將所述極片和所述鋰金屬塊接入電源通電；

向所述電解液中通入反應氣體，且所述反應氣體流向所述極片，讓所述極片上形成SEI膜且讓鋰離子嵌入所述極片中。

在一實施例中，浸入所述電解液中的極片與所述鋰金屬塊平行，且浸入所述電解液中的極片位于所述鋰金屬塊的上方。

在一實施例中，浸入所述電解液中的極片與水平面傾斜，傾斜角度大于0°且小于90°。

在一實施例中，所述反應氣體的通入方向正對浸入在所述電解液中的極片的下表面，且位于浸入在所述電解液中的極片較低的一側。

在一實施例中，電池極片的SEI膜制備及補鋰方法還包括如下步驟：對浸入在所述電解液中的極片發射射線。

在一實施例中，所述射線朝向浸入在所述電解液中的極片的下表面發射。

在一實施例中，所述反應氣體包括CO2、CO、SO₂、SO₃、NO、NO₂、O2、HF的一種或多種。

本發明的實施方式還提供了一種用于電池極片的SEI膜制備及補鋰系統，包括：

可封閉的倉體，所述倉體內具有用于容納電解液和極片的容納室，所述容納室的頂部為開口區，所述容納室的至少一側壁與所述倉體的至少一倉壁相隔開形成與所述開口區相連通的氣流通道；且所述容納室內可操作地被通入反應氣體；所述倉體上具有用于極片進入的進口和極片出去的出口；以及，

氣體循環裝置，所述氣體循環裝置設置在形成所述氣流通道的所述容納室的側壁上，用于將從所述開口區排出的反應氣體通過所述氣流通道抽入所述容納室中；

射線發射裝置，設置在所述倉體上，所述射線發射裝置用于向所述容納室內發射射線；以及，

輸送裝置，包括：用于放開所述極片的放卷件和用于卷繞收回在所述容納室內反應后極片的收卷件。

在一實施例中，所述氣體循環裝置具有出氣口，所述出氣口朝向所述開口區，且與水平面平行。