[发明专利]负电极的补锂方法、负电极的补锂装置、负电极以及电池

说明书

本申请实施例提供了一种负电极的补锂方法、负电极的补锂装置、负电极以及电池，所述负电极的补锂方法包括将所述负电极依次通过第一补锂阶段和第二补锂阶段；所述第一补锂阶段的补锂电流大于所述第二补锂阶段的补锂电流。所述负电极的补锂方法采用分阶段补锂的方式，所述第一补锂阶段可以为所述负电极快速补锂，提高所述负电极的补锂效率，所述第二补锂阶段可以对所述负电极的补锂程度进行精确控制，保证了补锂的均匀性，避免了局部补锂过度或局部补锂不充分。而且所述第一补锂阶段和第二补锂阶段生成结构稳定的SEI膜，以保证所述负电极的结构稳定性，而且在提高所述负电极首次效率的基础上，有效抑制所述负电极中活性组分层的体积膨胀。

技术领域

本申请属于电池材料技术领域，具体地，本申请涉及一种负电极的补锂方法、负电极的补锂装置、负电极以及电池。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，电动汽车逐渐走入了人们的生活中。锂离子电池作为电动汽车的主要动力组件，为电动汽车的运行提供了保障。

目前市场上应用的锂离子电池多使用石墨作为负极材料，石墨具有结构稳定、倍率性能好、高低温性能和循环性能好的特点。然而石墨的比容量最高只能到372mAh/g，大大限制了锂离子电池能量密度的提升。

除了石墨材料外，还有一些高理论比容量的材料有望被用于锂离子电池负极，比如硅，锡、铝、锌、锗、锑等元素以及它们的氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等。但这些材料的首次充放电效率较低，而且硅负极在嵌锂/脱锂过程中会经历剧烈的体积膨胀，导致硅负极颗粒容易粉化并脱离电接触，进而导致电池容量的衰减，降低了锂离子电池的续航能力。

发明内容

本申请实施例的一个目的是提供一种负电极的补锂方法、负电极的补锂装置、负电极以及电池的新技术方案。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种负电极的补锂方法，包括：

将所述负电极依次通过第一补锂阶段和第二补锂阶段，以使补锂极片为所述负电极补锂；

所述第一补锂阶段的补锂电流大于所述第二补锂阶段的补锂电流；

经过所述第一补锂阶段后，所述负电极的首次效率为第一目标首次效率，经过所述第二补锂阶段后，所述负电极的首次效率为第二目标首次效率；

所述第一目标首次效率与所述负电极未补锂的首次效率之差为第一补锂效率，所述第二目标首次效率与所述负电极未补锂的首次效率之差为第二补锂效率，所述第一补锂效率为所述第二补锂效率的80％-90％。

可选地，所述第一补锂阶段的电流倍率范围0.1C-0.8C。

可选地，所述第二补锂阶段的电流倍率范围0.01C-0.08C。

可选地，所述第一补锂阶段包括将所述负电极置于含有添加剂的电解液中，所述第一补锂阶段的添加剂包括LiPO₂F₂、LiBF₄、LiDFOB、LiBOB、 FSI、TFSI、LiTDI、LiPDI、LiHDI和DFOP中的至少一种，以使所述负电极在其表面形成无机组分。

可选地，所述第一补锂阶段的添加剂在电解液中的浓度范围为 0.1-20％。

可选地，所述第二补锂阶段包括将所述负电极置于含有添加剂的电解液中，所述第二补锂阶段的添加剂包括VC、VEC、FEC、FEMC、TFEC、TEP、 TAP、TMSB、TMB、PS、PES和DTD中的至少一种，以使所述负电极在其表面形成有机组分。

可选地，所述第二补锂阶段的添加剂在电解液中的浓度范围为 0.1-20％。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种负电极的补锂装置，所述补锂装置采用第一方面所述负电极补锂方法，包括：

第一补锂单元和第二补锂单元；