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【技術實現步驟摘要】
本公開涉及電池,尤其涉及一種基于雙電芯的鋰離子電池及其制備方法。
技術介紹
1、鋰離子電池在純電動汽車等領域中的應用日益普及,同時市場針對純電動汽車等產品使用便利性對鋰離子電池的充電速率提出了日趨嚴格的要求,鋰離子電池快速充電能力的提升備受科研人員的關注。然而在快充電池的設計過程中面臨“取舍效應”(trade-offeffect),高倍率充電會引起電池的容量與輸出功率等性能的加速衰減,這些特性之間往往相互影響與制約。
2、參比電極作為電池內部的傳感器可獲得充放電過程中正負極電位變化曲線,特別是負極石墨的嵌鋰電位變化,同時基于析鋰電勢判據(0vvs.li/li+),可預防快充時負極電位越過析鋰邊界,降低快充析鋰風險。目前參比電極的材料多是選取鋰金屬,然而,鋰金屬的高活潑性導致參比電極的穩定性較差,極易被空氣氧化,與空氣中水接觸時甚至存在自燃風險,并且還容易與電解液發生副反應,由此,導致電池的制備環境要求較高,裝配更為復雜。
技術實現思路
1、本公開旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
2、為此,本公開的目的在于提供一種基于雙電芯的鋰離子電池及其制備方法。
3、為達到上述目的,本公開第一方面提供一種基于雙電芯的鋰離子電池,包括:第一電芯,所述第一電芯包括:間隔分布的多個第一負極以及疊層布置在相鄰所述第一負極之間的第一正極;第二電芯,所述第二電芯和所述第一電芯疊層布置,且所述第二電芯包括:間隔分布的多個第二負極以及疊層布置在相鄰所述第二負
4、可選的,所述第二正極的正極活性材料采用磷酸鐵鋰材料;和/或,所述第二正極的正極活性材料采用磷酸錳鐵鋰材料,且所述磷酸錳鐵鋰材料中的錳含量大于鐵含量,或所述磷酸錳鐵鋰材料中的鐵含量大于錳含量。
5、可選的,所述鋰離子電池還包括:銅絲,所述銅絲設置在所述第二電芯中最遠離所述第一電芯的所述第二負極和所述第二正極之間,且所述銅絲設置有以所述第二正極和所述第二負極作為鋰源的鍍鋰層,所述銅絲作為第二參比電極并用于所述第一參比電極的電位標定。
6、可選的,所述鋰離子電池還包括:多個第一隔膜,多個所述第一隔膜分別設置在相鄰的所述第一負極和所述第一正極之間、相鄰的所述第一負極和所述第二負極之間以及相鄰的所述第二負極和所述第二正極之間,其中,所述銅絲位于所述第二電芯中最遠離所述第一電芯的所述第二負極和所述第一隔膜之間;第二隔膜,所述第二隔膜設置在相鄰的所述第二負極和所述銅絲之間。
7、可選的,所述銅絲沿所述鋰離子電池的寬度方向布置,且所述銅絲沿所述鋰離子電池厚度方向和所述第二正極重合部分的長度范圍為所述第二正極寬度的1/2-3/4。
8、可選的,所述第一負極設置有第一極耳,且所述第一正極設置有第二極耳;所述第二負極設置有第三極耳,且所述第二正極設置有第四極耳;所述銅絲設置有第五極耳;其中,所述第一極耳和所述第二極耳分別設置在所述鋰離子電池的頂部,且所述第三極耳和所述第四極耳分別設置在所述鋰離子電池的底部,所述第五極耳設置在所述鋰離子電池位于所述頂部和所述底部之間的側邊上。
9、本公開第二方面提供一種基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,所述制備方法包括:將多個第一負極間隔分布,并在相鄰所述第一負極之間疊層布置第一正極,以形成第一電芯;將多個第二負極間隔分布,并在相鄰所述第二負極之間疊層布置第二正極,以形成第二電芯,其中,所述第二正極作為第一參比電極并采用具有特征電壓平臺的正極活性材料;將所述第一電芯和所述第二電芯疊層布置,并封裝得到半成品;對所述半成品依次進行烘烤、注液、化成和分容,得到所述鋰離子電池。
10、可選的,所述制備方法還包括:當所述第二正極的正極活性材料采用磷酸鐵鋰材料時,將所述第一參比電極的電位調控至所述磷酸鐵鋰材料對應的第一電壓平臺;當所述第二正極的正極活性材料采用磷酸錳鐵鋰材料,且所述磷酸錳鐵鋰材料中的錳含量大于鐵含量時,將所述第一參比電極的電位調控至所述磷酸錳鐵鋰材料對應的第二電壓平臺;當所述第二正極的正極活性材料采用磷酸錳鐵鋰材料,且所述磷酸錳鐵鋰材料中的鐵含量大于錳含量時,將所述第一參比電極的電位調控至所述磷酸錳鐵鋰材料對應的第三電壓平臺。
11、可選的,所述制備方法還包括:將銅絲置于所述第二電芯中最遠離所述第一電芯的所述第二負極和所述第二正極之間,以作為第二參比電極;將所述第一參比電極連接鍍鋰設備的正極,且將所述第二參比電極連接所述鍍鋰設備的負極,并以預設鍍鋰電流和預設鍍鋰時間對所述銅絲進行正向鍍鋰;斷開所述第一參比電極和所述鍍鋰設備正極之間的連接,且將所述第二負極和所述鍍鋰設備的正極連接,并以所述預設鍍鋰電流和所述預設鍍鋰時間對所述銅絲進行反向鍍鋰,以在所述銅絲上形成以所述第二正極和所述第二負極作為鋰源的鍍鋰層。
12、可選的,所述制備方法還包括:將所述第一參比電極連接測試設備的正極,且將所述第二參比電極連接所述測試設備的負極;根據所述測試設備獲得所述第一參比電極和所述第二參比電極之間的電位差,且將所述電位差作為所述第一參比電極的對鋰電位值。
13、可選的,所述制備方法還包括:連接所述第一正極和所述第一負極進行化成,以在所述第一負極的表面形成固態電解質界面膜;連接所述第二正極和所述第二負極進行化成,以在所述第二負極的表面形成固態電解質界面膜;其中,所述化成包括:在第一預設靜置時間后,以第一預設倍率的電流恒流充電第一預設充電時間;在第二預設靜置時間后,以第二預設倍率的電流恒流充電第二預設充電時間;在第三預設靜置時間后,完成所述化成;所述第二預設倍率大于所述第一預設倍率,所述第二預設充電時間大于所述第一預設充電時間。
14、可選的,所述制備方法還包括:連接所述第一正極和所述第一負極進行分容,以得到所述第一電芯的實際容量值;連接所述第二正極和所述第二負極進行分容,以得到所述第二電芯的實際容量值;其中,所述第一電芯的分容包括:在第四預設靜置時間后,以第三預設倍率的電流恒流恒壓充電至第一預設電壓,截止電流為預設電流;在第五預設靜置時間后,以第四預設倍率的電流恒流放電至第二預設電壓;等待第六預設靜置時間;根據預設次數循環上述步驟,以循環最后一圈的容量作為所述第一電芯的實際容量值;所述第二電芯的分容包括:在第四預設靜置時間后,以第三預設倍率的電流恒流恒壓充電至第三預設電壓,截止電流為預設電流;在第五預設靜置時間后,以第四預設倍率的電流恒流放電至第二預設電壓;等待第六預設靜置時間;根據預設次數循環上述步驟,以循環最后一圈的容量作為所述第二電芯的實際容量值;以第五預設倍率的電流恒流充電第三預設充電時間;等待第七預設靜置時間。
15、本公開提供的技術方案可以包括以下有益效果:
16、將第二正極作為第一參比電極,能夠利用第二電芯的荷電量將第一參比電極的電位穩定在特征電壓平臺,從而減少第一參比電極對第一電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,
3.根據權利要求1所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述鋰離子電池還包括:
4.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述鋰離子電池還包括:
5.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述銅絲沿所述鋰離子電池的寬度方向布置,且所述銅絲沿所述鋰離子電池厚度方向和所述第二正極重合部分的長度范圍為所述第二正極寬度的1/2-3/4。
6.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,
7.一種基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
8.根據權利要求7所述基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:
9.根據權利要求7所述基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:
10.根據權利要求9所述基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:
12.根據權利要求7所述基于雙電芯的鋰離子電池制備方法,其特征在于,所述制備方法還包括:
...【技術特征摘要】
1.一種基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,
3.根據權利要求1所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述鋰離子電池還包括:
4.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述鋰離子電池還包括:
5.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于,所述銅絲沿所述鋰離子電池的寬度方向布置,且所述銅絲沿所述鋰離子電池厚度方向和所述第二正極重合部分的長度范圍為所述第二正極寬度的1/2-3/4。
6.根據權利要求3所述基于雙電芯的鋰離子電池,其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員:肖周敏,林定文,聞寅,
申請(專利權)人:孝感楚能新能源創新科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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