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锂电池的制备方法及其系统

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


锂电池的制备方法及其系统

技术领域

本申请实施例涉及锂电池,尤其涉及一种锂电池的制备方法及其系统。

背景技术

随着科技的不断发展,人们对消费类产品(例如智能手机、笔记本电脑等)和动力类产品(例如电动汽车、电动自行车等)的续航时长的要求越来越高。为了满足人们对电池长续航的要求,生产厂商将锂离子电池的能量密度(energy density,ED)设计得越来越高。其中,提高电极材料的克容量是用来提高电池ED的重要措施之一。

目前采用克容量较高的材料(例如硅)作为负极的电池存在首次效率较低的情况,导致电池总容量和能量密度较低的问题。为了提升电池的首次效率,通常采用补锂技术对电池进行补锂。然而,目前的正极补锂存在降低电池性能的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种锂电池的制备方法及其系统,用于解决正极补锂存在降低电池性能的问题。

为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:

第一方面,提供了一种锂电池的制备方法,该方法包括:基于预设的电池平衡值、以及电池的目标克容量发挥,计算正极的补锂量;正极的补锂量与目标克容量发挥具有正相关的关系。制备电池的正极时,采用正极补锂材料按补锂量对正极补锂。

本申请中通过对正极补锂,满足锂电池对补锂的需求。

需要说明的是,上述补锂量均是指补锂材料的面密度。另外,即便都是正极补锂材料,但是由于正极补锂材料的克容量不同,计算得到的不同的正补锂材料对应的补锂量也可以不同。每种补锂材料的克容量可以通过将补锂材料制作扣电后进行测试后得到。

本申请的实施例提供的锂电池的制备方法,先通过目标克容量发挥和电池平衡值,计算得到针对正极进行补锂的补锂量。这样,针对正极进行补锂的补锂量,是通过电池内部各项参数之间的逻辑关系计算得出的,能够较好地反映出各参数对补锂量的实际影响,从而能够提高正极补锂量的精度。高精度的正极补锂量能够减少甚至避免由于补锂量精度不佳导致的恶化循环性能或电池能量密度不佳的现象,降低甚至避免正极补锂对电池性能的负面影响,提高电池的循环性能和电池能量密度。

在第一方面的一种可能的实现方式中,锂电池还包括负极。计算正极的补锂量之前,包括:获取负极的首效值。基于负极的首效值,确定电池的目标克容量发挥。

本实现方式中,利用负极的首效值与电池的目标克容量发挥之间的逻辑关系计算目标克容量发挥。相较于根据经验预估目标克容量发挥而言,能够提高目标克容量发挥的计算精度,进而帮助提高正极的补锂量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,获取负极的首效值,包括:获取负极材料的充电克容量。获取负极材料的放电克容量。计算负极的放电克容量与负极的充电克容量的比值,得到负极的首效值。

本实现方式中,利用负极的放电克容量、负极的充电克容量和负极的首效值之间的逻辑关系,计算负极的首效值。相较于根据经验预估负极的首效值而言,能够提高负极的首效值的计算精度,进而帮助提高正极的补锂量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,计算正极的补锂量之前,包括:获取正极的充电克容量。获取正极的放电克容量。基于正极的充电克容量和正极的放电克容量,确定电池的目标克容量发挥,其中,目标克容量发挥大于或等于正极的充电克容量与负极的首效值的乘积,并且目标克容量发挥小于或等于正极的放电克容量。

本实现方式中,利用正极的充电克容量、正极的放电克容量和电池的目标克容量发挥之间的逻辑关系,计算电池的目标克容量发挥。相较于根据经验预估电池的目标克容量发挥而言,能够提高电池的目标克容量发挥的计算精度,进而帮助提高正极的补锂量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,基于预设的电池平衡值、以及电池的目标克容量发挥,计算正极的补锂量,包括:基于电池平衡值和目标克容量发挥,计算正极补锂材料的面容量。正极补锂材料的面容量与目标克容量发挥具有正相关的关系。基于正极补锂材料的面容量,计算正极补锂材料的补锂量。

本实现方式中,利用电池平衡值、目标克容量发挥和正极补锂材料的面容量之间的逻辑关系,计算正极补锂材料的面容量。相较于根据经验预估正极补锂材料的面容量而言,能够提高正极补锂材料的面容量的计算精度。

再利用正极补锂材料的面容量计算正极补锂材料的补锂量,能够便于提高正极补锂材料的补锂量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,基于电池平衡值和目标克容量发挥,计算正极补锂材料的面容量,包括:获取正极材料的面密度。基于电池平衡值、目标克容量发挥和正极材料的面密度,计算正极补锂材料的面容量;正极补锂材料的面容量与目标克容量发挥具有正相关的关系。

本实现方式中,利用电池平衡值、目标克容量发挥、正极材料的面密度和正极补锂材料的面容量之间的逻辑关系,计算正极补锂材料的面容量。相较于根据经验预估正极补锂材料的面容量而言,能够提高正极补锂材料的面容量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,基于正极补锂材料的面容量,计算正极补锂材料的补锂量,包括:获取正极补锂材料的克容量。计算正极补锂材料的面容量与正极补锂材料的克容量的比值,得到正极补锂材料的补锂量。

本实现方式中,利用正极补锂材料的面容量、正极补锂材料的克容量的比值和正极补锂材料的补锂量之间的逻辑关系,计算正极补锂材料的补锂量。相较于根据经验预估正极补锂材料的补锂量而言,能够提高正极补锂材料的补锂量的计算精度。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,采用正极补锂材料按补锂量对正极补锂,包括:添加补锂量的正极补锂材料,形成正极浆料对正极补锂。

本实现方式中,利用正极补锂材料与正极材料等成分混合,得到正极浆料。在通过对正极浆料进行涂布等工艺制作得到正极,来实现正极补锂。

在第一方面的另一种可能的实现方式中,在计算正极补锂材料的补锂量之后,还包括:获取正极材料的面密度。基于正极材料的面密度和正极补锂材料的补锂量,计算正极补锂材料在正极浆料中的比例。基于正极补锂材料在正极浆料中的比例,制作得到补锂后的正极浆料,以对正极补锂。

本实现方式中,正极材料的面密度、正极补锂材料的补锂量和正极补锂材料在正极浆料中的比例之间的逻辑关系,计算正极补锂材料在正极浆料中的比例。相较于根据经验预估正极补锂材料在正极浆料中的比例而言,能够提高正极补锂材料在正极浆料中的比例的计算精度。

第二方面,本申请提供一种锂电池的制备系统。该锂电池的制备系统包括补锂量计算装置和补锂装置。补锂量计算装置在第一方面任一项的锂电池的制备方法中,用于计算正极补锂时所需的补锂量。补锂装置与补锂量计算装置耦接。补锂装置在第一方面任一项的锂电池的制备方法中,用于对锂电池的正极按补锂量进行补锂。

补锂量计算装置和补锂装置能够共同配合完成第一方面任一项的锂电池的制备方法。因此,锂电池的制备系统可以具有第一方面任一项的锂电池的制备方法所具有的有益效果,此处不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种锂电池的制备过程的一种流程图;

图2为本申请实施例提供的锂电池的制备过程中计算正极浆料配比的流程图;

图3为图2中计算正极补锂量的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

下面将结合附图,对本申请一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时,可能使用了“连接”、“相连”及其衍伸的表达。例如,描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接或者间接物理接触。例如,A和B连接,可以表示A和B之间连接,也可以表示A和B之间通过其他部件连接。此外,术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义,均包括以下A、B和C的组合:仅A,仅B,仅C,A和B的组合,A和C的组合,B和C的组合,及A、B和C的组合。

“A和/或B”,包括以下三种组合:仅A,仅B,及A和B的组合。

本文中提到A与B具有正相关关系,可以是指A的数值增大的情况下B的数值也会增大,或者A的数值减小的情况下B的数值也会减小。可以理解地,A和B具有相同的变化趋势。本文中提到A与B具有负相关关系,可以是指A的数值增大的情况下B的数值会减小,或者A的数值减小的情况下B的数值会增大。可以理解地,A和B具有相反的变化趋势。其中,A和B的变化趋势是否具有线性关系,本申请的实施例对此不作限定。

如本文所使用的那样,“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。

为了便于理解,示例性地给出部分与本申请的实施例相关概念的说明以供参考。

1、电池的能量密度,包括质量能量密度和体积能量密度。质量能量密度是指电池能量与电池质量之间的比值,又称为能量重量比,常用单位是MJ/kg(兆焦耳/千克)。体积能量密度是指电池能量与电池体积之间的比值,也称为能量密度,常用单位是MJ/L(兆焦耳/升)。

2、克容量,是指电池内部活性物质所能释放出的电容量与活性物质的质量之比。常用单位是mAh/g(毫安时每克)。

3、电池的首次效率(简称首效),是指电池首次放电容量与电池首次充电容量之间的比值,电池的首次效率小于100%。电池的首次效率可以表示电池首次充放电过程中活性物质因不可逆反应而损失的程度。示例性地,电池的首次效率越高,表示活性物质损失程度越低;电池的首次效率越低,表示活性物质损失程度越高。

4、补锂技术,也称为“预埋锂”或“预嵌锂”,是在锂离子电池工作之前,向电池内部增加补锂材料来补充锂离子的技术。通过补锂材料对电池进行补锂,抵消电池首次充放电过程中因不可逆反应而损失的锂,以提高电池的总容量和能量密度。补锂技术包括负极补锂和正极补锂。

负极补锂是指在负极中引入活性锂,用于补偿因电池首次充放电引起的容量损失。负极补锂的主要方式包括极片辊压补锂、蒸镀补锂、电化学补锂、锂粉补锂等合适的方式。

正极补锂是指在正极中引入活性锂,用于补偿因电池首次充放电引起的容量损失。正极补锂的主要方式包括直接在正极浆料中添加正极补锂材料(又称正极补锂添加剂)。该方式适配锂离子电池制作工艺无需额外的工艺改进,并且成本较低。正极补锂材料可以包括无机锂化合物、类正极化合物和有机锂化合物的等合适的材料。

5、固体电解质相界面(solid electrolyte interface,SEI)膜,是具有固体电解质性质的钝化膜层。SEI膜是活性锂的优良导体,能够让锂离子在其中进行传输,进行脱锂和嵌锂工作,同时也是良好的电子绝缘体。另外,SEI膜能有效防止溶剂分子的共嵌入,避免因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏,从而提高电极的循环性能和使用寿命。

在电池首次充放电过程中,需要耗费部分活性锂发生不可逆反应形成SEI膜。

6、锂电池化成,是指锂电池注入电解液之后对电池进行首次充电的过程。化成可以激活电池中的活性物质,使锂电池活化。同时,锂盐与电解液发生副反应,从而在负极侧生成上述SEI膜。

7、锂电池分容,是指通过电脑管理得到每个检测点的数据,从而分析出电池容量的大小和内阻等数据,确定锂电池的质量等级。

8、电池平衡值(cell balance,CB),是指同一条件下电池负极容量与电池正极容量的比值。负极标示为negative,正极标示为positive,因此电池平衡值也称为电池的N/P比。

另外,后续出现了多项数据参数,请参阅下方表1了解各项数据参数的类型、含义和单位。

表1

目前,电极所采用的石墨材料的克容量已接近理论极限值(372mAh/g)。而电极所采用的硅材料的克容量(理论极限值为4200mAh/g)远高于石墨材料,能够大大增加电极材料的克容量,从而提高电池ED。并且,硅材料具有脱嵌锂电位适中、储量丰富、价格便宜、环保无毒、制备工艺成熟等多方面的优势,被认为是替代石墨材料作为电池负极活性物质的理想材料。

但是,采用硅材料作为负极的电池存在首次效率较低的问题。具体原因包括:1、由于硅颗粒较小,大于负极的表面积,使得SEI膜形成需要消耗较多的活性锂,导致活性锂损失较多。2、硅材料中存在的二氧化硅(SiO

针对电池首次效率较低的问题,行业内的解决思路是对采用硅材料作为负极的电池进行补锂。之前已经详细说明了补锂技术包括正极补锂和负极补锂,并且详细介绍了两种补锂方式,此处不作赘述。无论是正极补锂还是负极补锂,均可以对采用硅材料作为负极的电池的首次效率有一定的提升作用,从而提升电池的能量密度。

然而,针对正极进行补锂的方式中,如何进行补锂量的合理设计,是补锂工艺中一个关键的问题。目前的补锂工艺容易导致实际补锂量过高或过低,其中,正极补锂量过高,会导致负极析锂,降低电池循环界面的传输能力从而恶化循环性能,另外在电池化成和/或分容时产生大量气体,存在危害电池的风险;而正极补锂量过低,会导致电池的首次效率达不到目标,使得电池能量密度达不到理想水平。

可见,目前的正极补锂存在降低电池性能的问题。

基于此,本申请的实施例提供一种锂电池的制备方法及其系统,通过在制备过程中提高对正极的补锂量精度,来减少甚至避免由于补锂量精度不佳导致降低电池性能的问题。本申请的实施例提供的锂电池的制备方法,先通过目标克容量发挥和电池平衡值,计算得到针对正极进行补锂的补锂量。这样,针对正极进行补锂的补锂量,是通过电池内部各项参数之间的逻辑关系计算得出的,能够较好地反映出各参数对补锂量的实际影响,从而能够提高正极补锂量的精度。高精度的正极补锂量能够减少甚至避免由于补锂量精度不佳导致的恶化循环性能或电池能量密度不佳的现象,降低甚至避免正极补锂对电池性能的负面影响,提高电池的循环性能和电池能量密度。

本申请的实施例提供的电池,可以是膝上型计算机、移动电话、智能手机、平板电脑、智能车载设备、导航仪、运动相机、智能家电、人工智能设备、穿戴式设备、或虚拟现实/增强现实/混合现实设备等消费类产品中所使用的消费型电池,也可以是电动汽车、电动自行车、助力自行车、电动轮椅等动力类产品中所使用的动力型电池。本申请的实施例对此不作限定。

本申请通过锂电池的制备系统,执行锂电池的制备方法,制备得到锂电池。示例性地,锂电池的制备系统可以包括补锂量计算装置、补锂装置和制作装置。

补锂量计算装置可以用于计算针对正极进行补锂的补锂量(又称正极补锂量)。

补锂装置用于在补锂量计算装置计算得到正极补锂量的情况下,按正极补锂量对正极进行补锂。

制作装置可以用于在锂电池制备过程中完成计算补锂量和补锂工作之外的其他工作,例如对极片进行碾压、对正极片和负极片进行组装、将电解液注入电池壳等工作。

需要说明的是,上述正极补锂量均是指补锂材料的面密度。另外,即便都是正极补锂材料,但是由于正极补锂材料的克容量不同,计算得到的不同的正补锂材料对应的补锂量也可以不同。每种补锂材料的克容量可以通过将补锂材料制作扣电后进行测试(下文简称为扣电测试)后得到。

以下将结合锂电池的制备过程,详细说明本申请的实施例提供的锂电池的制备方法和锂电池的制备系统。

图1示出了锂电池的制备过程的一种流程图。电池的制备过程中可以包括负极的制备、正极的制备、以及电池的组装、测试,一共三个部分。其中,负极的制备时间可以在正极的制备时间之前,负极的制备时间也可以在正极的制备时间之后,负极的制备时间还可以与正极的制备时间存在重合,本申请的实施例对此不作限定。为了便于理解,图1中以先制作正极为例进行说明。

负极的制备,可以包括:

首先,制作装置制作负极浆料。例如,将硅材料、导电剂、粘结剂、胶液等成分按比例加入搅拌机中,通过搅拌机对混合物进行搅拌,最终制作得到搅拌均匀的负极浆料。

之后,制作装置可以利用涂辊转动带动负极浆料,使得负极浆料均匀地涂布到负极集流体上。涂布期间,可以通过干燥加热去除负极集流体上浆料中的溶剂,使得浆料中的固体物质能够更好地粘结于负极集流体上,形成粗负极片。

之后,制作装置可以利用碾压机的轧辊对粗负极片进行压实,使得相同重量下的体积较大的粗负极片,变成体积合适的负极片;可以理解地,碾压机提升了负极片的密度。合适密度的可增大电池的放电容量、减小内阻、减小极化损失、延长电池的循环寿命、提高锂离子电池的利用率。在碾压期间,可以降低负极片的辊压温度,便于负极片定型。因此该步骤也可以称为对负极片进行冷压。

需要说明的是,对负极片进行冷压的次数可以是一次、也可以是两次、三次等合适的次数,本申请的实施例对此不作限定。

之后,制作装置可以利用分切机的分切刀对负极片进行切割,从而将一个负极片切割得到多个负极。

正极的制备,可以包括:

由于正极补锂通常是将正极补锂材料和正极材料、导电剂、粘结剂、胶液等成分混合形成正极浆料进行补锂。因此在制作正极浆料之前,可以利用补锂量计算装置预先计算对正极进行补锂的补锂量。并且基于针对正极的补锂量得到正极浆料的配比。

图2示出了计算正极浆料配比的流程图。

如图2所示,补锂量计算装置可以是任何具有计算功能的电子设备。例如补锂量计算装置可以是膝上型计算机、智能手机、平板电脑、服务器、个人数码助理(personaldigital assistant,PDA)等合适的电子设备,本申请的实施例对此不作限定。

在一些实施例中,在计算针对正极的补锂量之前,可以对用于制作负极的负极材料进行扣电测试,测试得到负极材料的充电克容量C

类似地,对用于制作正极的正极材料进行扣电测试,测试得到正极材料的充电克容量C

类似地,对用于对正极进行补锂的正极补锂材料进行扣电测试,测试得到正极补锂材料的克容量C

需要说明的是,上述正极材料的扣电测试并不需要先制作出正极,只需要在确定正极的材料后,即可通过该材料进行扣电测试。以钴酸锂作为正极活性物质为例,在还未制作得到正极的情况下即可通过钴酸锂进行扣电测试,得到钴酸锂的充电克容量作为正极材料的充电克容量C

其次,上述这些数据中的任意两个数据,可以是同时测试得到,也可以分时测试得到,本申请的实施例对此不作限定。另外,上述这些数据也可以并不在一开始就测试得到,每个数据只需要在后续具体使用该数据进行计算之前测试得到即可,本申请的实施例对此不作限定。

在测试得到上述这些数据之后,可以通过人工向补锂量计算装置输入数据的方式,使得补锂量计算装置获取到上述各项数据,也可以是补锂量计算装置直接与测试设备耦接,直接从测试设备处获取到上述各项数据。本申请对此不作限定。

在另一些实施例中,在计算针对正极的补锂量之前,可以是在电池制作之前就针对各种可能采用的材料分别完成了克容量的测试,并在补锂量计算装置中存储了各种材料的克容量数据。这样,用户可以直接在补锂量计算装置中选择何种材料作为负极材料,补锂量计算装置就可以将该种材料的克容量数据作为负极材料的克容量数据,从而确定电池制作过程中的负极材料的充电克容量C

基于此种方式,补锂量计算装置也可以获取负极材料的充电克容量C

补锂量计算装置在获取到上述测试数据之外,补锂量计算装置还可以获取到生产厂商设定的本次电池制作期望补锂后的电池最终能够实现的电池平衡值(CB)、电池目标克容量发挥C

其中,电池平衡值可以大于或等于1.01且小于或等于1.30(即1.01≤CB≤1.30)。正极材料的充电克容量C

进一步地,在补锂量计算装置获取到正极材料面密度D

示例性地,负极材料面密度D

例如,可以通过正极材料面密度D

补锂量计算装置在获取到上述测试数据和上述设定数据之后,可以计算针对正极进行补锂的补锂量。图3示出了图2中计算正极补锂量的流程图。

如图3所示,首先,补锂量计算装置可以基于负极材料的放电克容量C

例如,补锂量计算装置可以计算负极材料的放电克容量C

之后,补锂量计算装置可以基于正极面密度D

示例性地,正极补锂材料的面容量A

例如,补锂量计算装置可以先计算电池平衡值与负极材料的首次效率E

之后,补锂量计算装置可以基于正极补锂材料的面容量A

示例性地,正极补锂材料的面密度D

在经过如图3所示的计算过程计算得到针对正极的补锂量之后,由于需要将正极补锂材料按补锂量与正极材料等成分混合形成正极浆料,因此补锂量计算装置可以基于正极补锂材料的面密度D

例如,补锂量计算装置可以计算正极补锂材料的面密度D

在得到正极浆料的配比之后,制作装置和补锂装置可以依据配比制作得到正极浆料。例如,制作装置将正极材料、导电剂、粘结剂、胶液等成分按配比中的比例加入搅拌机中,补锂装置将正极补锂材料按配比中的比例加入搅拌机中,通过搅拌机对混合物进行搅拌,最终制作得到搅拌均匀的正极浆料。

之后,制作装置可以利用涂辊转动带动正极浆料,使得正极浆料均匀地涂布到正极集流体上。涂布期间,可以通过干燥加热去除正极集流体上浆料中的溶剂,使得浆料中的固体物质能够更好地粘结于正极集流体上,形成粗正极片。

之后,制作装置可以利用碾压机的轧辊对粗正极片进行压实,使得相同重量下的体积较大的粗正极片,变成体积合适的正极片;可以理解地,碾压机提升了正极片的密度。合适密度的可以增大电池的放电容量、减小内阻、减小极化损失、延长电池的循环寿命、提高锂离子电池的利用率。在碾压期间,可以降低正极片的辊压温度,便于正极片定型。因此该步骤也可以称为对正极片进行冷压。

需要说明的是,对正极片进行冷压的次数可以是一次、也可以是两次、三次等合适的次数,本申请的实施例对此不作限定。

之后,制作装置可以利用分切机的分切刀对正极片进行切割,从而将一个正极片切割得到多个正极。

电池的组装、测试,可以包括:

在得到补锂后的正极和负极之后,制作装置可以通过叠片或卷绕等工序装配为裸电芯并装入电池壳中,之后通过电池壳预留的注液口向电池壳内注入电解液。之后,对电池进行化成,使电池中正极和负极的活性物质被激发,从而使电池具有放电能力。化成结束后,对电池进行OCV测试,以对电池的开路电压、交流内阻、壳体电压等参数进行测试。在电池通过OCV测试后即认为该电池制作完成。

本申请的实施例中,先通过电池平衡值计算目标克容量发挥,再基于目标克容量发挥和电池平衡值,进一步计算得到针对正极进行补锂的补锂量。这样,针对正极进行补锂的补锂量,是通过电池内部各项参数之间的逻辑关系计算得出的,能够较好地反映出各参数对补锂量的实际影响,从而能够提高正极补锂量的精度。高精度的正极补锂量能够减少甚至避免由于补锂量精度不佳导致的恶化循环性能或电池能量密度不佳的现象,降低甚至避免正极补锂对电池性能的负面影响,提高电池的循环性能和电池能量密度。

现以电池为消费型电池为例,对如何计算正极补锂材料对正极补锂的补锂量进行说明。

消费型电池可以将石墨和纯硅材料的混合物作为负极活性物质、以钴酸锂为正极活性物质、并且以Li

通过制作石墨和纯硅材料的混合物进行扣电测试,测试得到负极材料的充电克容量C

通过制作钴酸锂进行扣电测试,测试得到正极材料的充电克容量C

通过制作Li

补锂量计算装置获取到上述数据,并且还获取到电池平衡值CB=1.05、电池目标克容量发挥C

首先,补锂量计算装置可以计算负极的首次效率E

之后,补锂量计算装置可以计算正极补锂材料的面容量A

之后,补锂量计算装置可以计算正极补锂材料的面密度D

进一步地,补锂量计算装置可以计算正极浆料中正极补锂材料的比例w

进一步地,本申请实施例提供的电池可以为叠片电池,在叠片电池中正极极片的叠层数量为16层,每层正极极片的正反两面均涂覆有正极活性物质;负极极片的叠层数量为16层,每层负极极片的正反两面均涂覆有负极活性物质。每层极片的面积为8cm×6cm,故正极极片的总面积S

在补锂计算装置获取到正极极片的总面积S

再以电池为动力型电池为例,对如何计算正极补锂材料对正极补锂的补锂量进行说明。

动力型电池可以将石墨和纯硅材料的混合物作为负极活性物质、以钴酸锂为正极活性物质、并且以Li

通过制作石墨和纯硅材料的混合物进行扣电测试,测试得到负极材料的充电克容量C

通过制作钴酸锂进行扣电测试,测试得到正极材料的充电克容量C

通过制作Li

补锂量计算装置获取到上述数据,并且还获取到电池平衡值CB=1.1、电池目标克容量发挥C

首先,补锂量计算装置可以计算负极的首次效率E

之后,补锂量计算装置可以计算正极补锂材料的面容量A

之后,补锂量计算装置可以计算正极补锂材料的面密度D

进一步地,补锂量计算装置可以计算正极浆料中正极补锂材料的比例w

进一步地,本申请实施例提供的电池可以为叠片电池,在叠片电池中正极极片的叠层数量为16层,每层正极极片的正反两面均涂覆有正极活性物质;负极极片的叠层数量为16层,每层负极极片的正反两面均涂覆有负极活性物质。每层极片的面积为8cm×6cm,故正极极片的总面积S

在补锂计算装置获取到正极极片的总面积S

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括计算机指令,当计算机指令在上述补锂量计算装置上运行时,使得该补锂量计算装置执行上述实施例中计算正极进行补锂的补锂量所执行的各个功能或者步骤。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例中补锂量计算装置为计算正极进行补锂的补锂量所执行的各个功能或者步骤。

通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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技术分类

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