[发明专利]电池极片的SEI膜制备及补锂方法、及其系统

说明书

本发明公开了一种电池极片的SEI膜制备及补锂方法、及其系统。本发明中，一种电池极片的SEI膜制备及补锂方法包括如下步骤：将锂金属块浸入电解液中；将极片浸入电解液中；将极片和锂金属块接入电源通电；向电解液中通入反应气体，且反应气体流向极片，让极片上形成SEI膜且让锂离子嵌入极片中。与现有技术相比，实现高效生产，在提高电池能量密度的同时，电池的性能也大大提升。

技术领域

本发明实施例涉及电池领域，特别涉及一种电池极片的SEI膜制备及补锂方法、及其系统。

背景技术

随着人们对移动终端以及新能源汽车的需求越来越大，对续航的要求也越来越高，这就要求配套的电池能量密度需要大大提升。然而，在负极为石墨体系的情况下，负极比容量逐渐达到瓶颈，导致能量密度提升较为困难。近些年来，为显著提升电池能量密度，“掺硅补锂”成了各家锂电企业的重大也是必经开发路线，即使用更高比容量的硅负极材料体系作为负极活性材料，以及在电池或材料中进行额外补锂。然而由于电池在首次充电时，负极由于形成SEI膜，需要消耗正极脱出的活性锂，会产生大量锂损失，尤其较低首效的硅基材料的加入，会导致更多的首次充电锂损失，导致电池能量密度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池极片的SEI膜制备及补锂方法、及其系统，实现高效生产，在提高电池能量密度的同时，电池的性能也大大提升。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池极片的SEI膜制备及补锂方法，包括如下步骤：

将锂金属块浸入所述电解液中；

将极片浸入所述电解液中；

将所述极片和所述锂金属块接入电源通电；

向所述电解液中通入反应气体，且所述反应气体流向所述极片，让所述极片上形成SEI膜且让锂离子嵌入所述极片中。

在一实施例中，浸入所述电解液中的极片与所述锂金属块平行，且浸入所述电解液中的极片位于所述锂金属块的上方。

在一实施例中，浸入所述电解液中的极片与水平面倾斜，倾斜角度大于0°且小于90°。

在一实施例中，所述反应气体的通入方向正对浸入在所述电解液中的极片的下表面，且位于浸入在所述电解液中的极片较低的一侧。

在一实施例中，电池极片的SEI膜制备及补锂方法还包括如下步骤：对浸入在所述电解液中的极片发射射线。

在一实施例中，所述射线朝向浸入在所述电解液中的极片的下表面发射。

在一实施例中，所述反应气体包括CO2、CO、SO₂、SO₃、NO、NO₂、O2、HF的一种或多种。

本发明的实施方式还提供了一种用于电池极片的SEI膜制备及补锂系统，包括：

可封闭的仓体，所述仓体内具有用于容纳电解液和极片的容纳室，所述容纳室的顶部为开口区，所述容纳室的至少一侧壁与所述仓体的至少一仓壁相隔开形成与所述开口区相连通的气流通道；且所述容纳室内可操作地被通入反应气体；所述仓体上具有用于极片进入的进口和极片出去的出口；以及，

气体循环装置，所述气体循环装置设置在形成所述气流通道的所述容纳室的侧壁上，用于将从所述开口区排出的反应气体通过所述气流通道抽入所述容纳室中；

射线发射装置，设置在所述仓体上，所述射线发射装置用于向所述容纳室内发射射线；以及，

输送装置，包括：用于放开所述极片的放卷件和用于卷绕收回在所述容纳室内反应后极片的收卷件。

在一实施例中，所述气体循环装置具有出气口，所述出气口朝向所述开口区，且与水平面平行。