[发明专利]一种电化学储能器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电化学储能器件，包括正极片、负极片、隔离膜、电解质和外包装，所述正极片上的正极活性物质的首次库伦效率为c％，单位面积正极片的可逆容量为CcmAh；所述负极片上的负极活性物质的首次库伦效率为a％，单位面积负极片的可逆容量为CamAh，单位面积负极容量过量率η＝(Ca-Cc)/Cc×100％；其特征在于：

所述电极片经过富锂处理，且单位面积的富锂容量m为：Ca×(1-a％)/a％-Cc×(1-c％)/c％≤m。

2.一种权利要求1所述的电化学储能器件，其特征在于，所述富锂处理的电极片包括正极片或/和负极片；且0≤c％≤120％，30％≤a％≤100％，0≤η≤40％，Ca×(1-a％)/a％-Cc×(1-c％)/c％<m≤1.1×(Ca-Cc)。

3.一种权利要求2所述的电化学储能器件，其特征在于，0≤c％≤100％，30％≤a％≤95％，2％≤η≤20％，Ca×(1-a％)/a％-Cc×(1-c％)/c％<m≤Ca-Cc。

4.一种权利要求1所述的电化学储能器件，其特征在于，所述正极片包括正极集流体、正极活性物质、导电剂和粘接剂；所述负极片包括负极集流体、负极活性物质、导电剂和粘接剂。

5.一种权利要求4所述的电化学储能器件，其特征在于，所述正极集流体为多孔集流或无孔集流体，包括铝箔、无锈钢箔、镍箔、泡沫镍、导电聚合物薄膜中的至少一种；所述正极活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁氧化物、锂钒氧化物、硫或硫化物/硫复合物阴极材料、三元或多元复合化合物和聚阴离子阴极材料中的至少一种；所述负极集流体为多孔集流体或无孔集流体，包括铜箔、无锈钢箔、镍箔、泡沫镍、导电聚合物薄膜中的至少一种；所述负极活性物质包括碳材料、含碳化合物、非碳材料中的至少一种；所述导电剂包括导电碳黑、超级导电碳、碳纳米管、科琴黑、石墨烯中的至少一种；所述粘接剂包括共聚四氟乙烯、均聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯氰、聚乙烯醇、聚烯烃、氟化橡胶、聚胺酯中的至少一种。

6.一种权利要求1所述的电化学储能器件，其特征在于，所述富锂处理的锂源为单质锂、锂混合物、富锂化合物中的至少一种。

7.一种权利要求6所述的电化学储能器件，其特征在于，所述单质锂包括锂粉、锂粉浆料、锂带、多孔锂带、锂丝、锂锭、锂条中的至少一种；所述锂混合物为金属锂与其他组分的混合物，所述其他组分包括导电剂、粘接剂和填充剂中的至少一种；所述富锂化合物包括包括LiM1O₂、LiMn_2-XM2_xO4、LiNi_xM3_1-xO₂、Li_3-xM4_xN、LiFePO₄、Li₂FeO₄、Li_7-xMn_xN₄、Li_3-xFe_xN₂、Li₂S、Li₂S₂和LiNi_xMn_yCo_zO₂中的至少一种，其中，M1为Co、Ni、Mn、Cu、Cr和Fe中的至少一种，M2为Ni、Co、Cu、Cr、Fe和V中的至少一种，M3为Co、Mn、Cu、Cr、Fe、V、La、Al、Mg、Ga和Zn中的至少一种，M4为Co、Ni、Cu、Cr和V中的至少一种，x+y+z＝1。

8.一种权利要求1所述电化学储能器件的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，待富锂电极片制备：将活性物质配置成浆料，布置于集流体上，烘干、冷压、干燥后得到待富锂极片；

步骤2，富锂极片制备：采用富锂法对步骤1制备得到的待富锂极片进行富锂，单位面积的富锂容量m为：Ca×(1-a％)/a％-Cc×(1-c％)/c％≤m，之后得到富锂极片；

步骤3，成品电化学储能器件制备：将步骤2得到的富锂极片与烘干后的隔离膜、对电极组装得到裸电芯，之后入壳/入袋、注液、化成、整形得到成品电化学储能器件。