CN113161633B - 一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法。该方法通过改变充放电电压窗口，识别和应对硅基高容量锂电池电极假死。一般情况下，硅基高容量锂电池不可避免进行部分充放电，导致电极假死，随后电池容量快速减少。在本方法中，通过重置，即改变部分充放电电压窗口恢复完全充放电：如果电池容量激增，恢复到初始容量，则认为有电极假死发生；如果电池容量没有明显变化，则认为没有电极假死发生。此外，为了解决硅基高容量锂电池出现电极假死问题，通过重置使电池恢复初始容量，延长电池寿命。该方法仅通过改变充放电电压窗口识别和应对硅基高容量锂电池电极假死。

Description

一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法。
背景技术
为了满足现代科技的高速发展，对于高容量锂离子电池的需求越来越大。硅的理论容量高达4200mAh/g，石墨的理论容量为372mAh/g，远低于硅基负极。而且，硅材料自然来源丰富、电化学势低，因此硅基高容量锂电池的应用会更加广泛。
但是，在硅基高容量锂电池使用的过程中，不可避免的部分充放电会导致电极假死，造成硅基高容量锂电池容量快速减少。
因此，识别和应对硅基高容量锂电池电极假死、延长电池寿命是尤为重要的。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，可延长电池使用寿命。
为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：
一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，应对电极假死的方法是通过重置来实现：通过重置使电池恢复初始容量。
优选地，所述重置是通过改变硅基高容量锂电池的充放电电压窗口，恢复完全充放电。
优选地，识别电池电极假死的方法是：重置后，如果电池容量激增，恢复到初始容量，则认为有电极假死发生；如果电池容量没有明显变化，则认为没有电极假死发生。硅基高容量锂电池因部分充放电导致电极假死，通过重置，即改变部分充放电电压窗口恢复完全充放电。
优选地，本发明识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，具体操作步骤如下：
a.采用由质量分数为50wt％纳米硅颗粒、25wt％导电剂和25wt％粘结剂组成硅复合材料电极，制作锂硅电池；
b.设定硅基高容量纽扣电池的充放电电压窗口10-460mV，对电池进行部分充放电循环；
c.进行200次部分充放电循环后，改变充放电电压窗口10-1000mV，重置为完全充放电。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明方法能解决硅基高容量锂电池出现电极假死问题，通过重置，硅基高容量锂电池恢复初始容量，延长电池寿命；
2.本发明通过改变充放电电压窗口识别和应对硅基高容量锂电池电极假死，易于操作和控制；
3.本发明方法能将锂硅电池经过部分充放电，电池电极假死，重置为完全充放电后电池容量激增，恢复到初始值，而且重置后的电池具有初始循环性能。
附图说明
图1为本发明优选实施例中提出的锂硅电池循环容量图。
图2为本发明优选实施例中提出的锂硅电池重置后循环容量对比图。
图3为本发明优选实施例中提出的识别和应对硅基高容量电池电极假死流程图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图3，一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，应对电极假死的方法是通过重置来实现：通过重置使电池恢复初始容量。解决硅基高容量锂电池电极假死问题。
本实施例方法能解决硅基高容量锂电池出现电极假死问题，通过重置，硅基高容量锂电池恢复初始容量，延长电池寿命。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，参见图3，所述重置是通过改变硅基高容量锂电池的充放电电压窗口，恢复完全充放电。
在本实施例中，识别电池电极假死的方法是：重置后，如果电池容量激增，恢复到初始容量，则认为有电极假死发生；如果电池容量没有明显变化，则认为没有电极假死发生。
本实施例方法通过改变充放电电压窗口识别和应对硅基高容量锂电池电极假死，易于操作和控制；本实施例方法能将锂硅电池经过部分充放电，电池电极假死，重置为完全充放电后电池容量激增，恢复到初始值，而且重置后的电池具有初始循环性能。
实施例三：
本实施例与上述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，参见图1-3，识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，通过重置为完全充放电的手段来实现，其步骤如下：
a.采用由质量百分比为50wt％纳米硅颗粒、25wt％导电剂和25wt％粘结剂组成硅复合材料电极，制作锂硅电池；
b.设定硅基高容量纽扣电池的充放电电压窗口10-460mV，对电池进行部分充放电循环；
c.进行200次部分充放电循环后，改变充放电电压窗口10-1000mV，重置为完全充放电。
本实施中采用改变上限电压的方法来实现部分充放电，设定充放电过程中参考充放电电压范围在10-1000mV，部分充放电深度设为60％，电压范围在10-460mV。
如图1所示，在充放电过程中，随着循环次数的增加，10-460mV(部分充放电)电压窗口下的电池发生电极假死，容量在十几个循环后出现快速减少；重置(10-1000mV)后，电池容量激增，恢复到初始容量。如图2所示，将重置后的循环容量与参考(完全充放电)组容量对比发现：通过重置，锂硅电池容量恢复到初始值，电池依然具有初始的循环性能。
因此，本实施例即锂硅电池经过部分充放电，电池电极假死，重置为完全充放电后电池容量激增，恢复到初始值，而且重置后的电池具有初始循环性能。
综上所述，上述实施例识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法通过改变充放电电压窗口，识别和应对硅基高容量锂电池电极假死。一般情况下，硅基高容量锂电池不可避免进行部分充放电，导致电极假死，随后电池容量快速减少。在上述本实施例方法中，通过重置，即改变部分充放电电压窗口恢复完全充放电：如果电池容量激增，恢复到初始容量，则认为有电极假死发生；如果电池容量没有明显变化，则认为没有电极假死发生。此外，为了解决硅基高容量锂电池出现电极假死问题，上述本实施例方法通过重置使电池恢复初始容量，延长电池寿命。上述本实施例方法仅通过改变充放电电压窗口识别和应对硅基高容量锂电池电极假死。
上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，其特征在于：设定硅基高容量纽扣电池的充放电电压窗口10-460mV，识别电池电极假死的方法是：重置后，如果电池容量激增，恢复到初始容量，则认为有电极假死发生；如果电池容量没有明显变化，则认为没有电极假死发生；应对电极假死的方法是通过重置来实现：通过重置使电池恢复初始容量；所述重置是通过改变硅基高容量锂电池的充放电电压窗口，恢复完全充放电。
2.根据权利要求1所述识别和应对硅基高容量锂电池电极假死的方法，其特征在于：具体操作步骤如下：
a.采用由质量分数为50wt％纳米硅颗粒、25wt％导电剂和25wt％粘结剂组成硅复合材料电极，制作锂硅电池；
b.设定硅基高容量纽扣电池的充放电电压窗口10-460mV，对电池进行部分充放电循环；
c.进行200次部分充放电循环后，电极假死，改变充放电电压窗口10-1000mV，重置为完全充放电。
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