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专利号: 2023105950442
申请人: 皖西学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,所述三电极电池为叠片双侧出极耳软包电池,三电极由正极、负极及锂/铜复合电极组成;隔膜以Z字型结构排布,正极、负极和锂/铜复合电极依次插入其中,且锂/铜复合电极的铜箔两侧均涂覆有金属锂;所述三电极电池的预锂化由负极和锂/铜复合电极一次放电完成,在电池因长期循环出现容量大幅度衰减的情况下,通过正极和锂/铜复合电极进行适当的放电操作,实现对正极材料锂容量的补充;

化成分容之前,先将负极与锂/铜复合电极连接,进行放电预锂化;

其中,所述Q负理论为半电池Li|负极极片发挥的理论克容量,Q正理论为半电池Li|LiMO2发挥的理论克容量;CE为与三电极电池相同的LiMO2|负极极片的两电极电池首次库伦效率经验值;F为法拉第常数,数值为96485C/mol;以上各容量单位均为Ah。

2.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,计算公式适用于循环多次后容量保持率低于80%的失效电芯,再次连接正极和锂/铜复合电极进行nC放电,对正极进行补锂操作以恢复容量,其中CEf即循环后与循环初始放电容量的比值;对容量保持率低于80%的失效电芯正极进行放电补锂操作,补锂放电电流为nC,其中1C为放电电量Q,n的取值范围为0.01‑0.5,补锂放电时间≤

1/n h。

3.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,当负极活性物质为石墨时,Q负理论=0.372Ah,CE=0.9;当负极活性物质为氧化亚硅时,Q负理论=2.1Ah,CE=0.8;当负极活性物质为硅时,Q负理论=4.2Ah,CE=0.77。

4.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,当正极活性物质为LiMnO2时,Q正理论=0.285Ah;当正极活性物质为LiCoO2时,Q正理论=0.274Ah;当正极活性物质为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2时,Q正理论=0.278Ah;当正极活性物质为LiNi0.8Co0.15Al0.05O2时,Q正理论=0.275Ah;当正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2时,Q正理论=0.28Ah。

5.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,预锂化放电电流为nC,其中1C即为放电电量Q,n的取值范围为0.01‑0.5,预锂化放电的时间≤1/n h。

6.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,所述锂/铜复合电极中铜箔为集流体,铜箔两侧均涂覆有锂金属;所述锂/铜复合电极的厚度为5~8μm,铜箔厚度为4~5μm,锂箔厚度为0.5~1μm。

7.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,所述正极的活性物质为LiMnO2、LiCoO2、LiNiO2、LiMO2(M=NixCoyMnz或NixCoyAlz,x+y+z=1)中的任一种。

8.根据权利要求1所述的三电极电池预锂化的预锂量计算方法,其特征在于,所述负极的活性物质为石墨、氧化亚硅或硅中的任一种。