[发明专利]一种锂离子电池负极材料补锂装置及方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料补锂装置，其特征在于，包括装置壳体(130)、工作锂源电极(160)和电化学工作站(180)；

其中，装置壳体(130)上设有顶盖(110)，顶盖(110)上设有插入工作锂源电极(160)的通孔，装置壳体(130)包括由外向里依次设置的保温层(131)、加热板(132)和导体层(133)，加热板(132)外接有控温装置(140)，导体层(133)外接有极耳(170)；电化学工作站(180)分别与工作锂源电极(160)和极耳(170)连接；顶盖(110)上设有注液口(111)。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料补锂装置，其特征在于，加热板(132)与导体层(133)之间为绝缘设置；

装置壳体(130)和顶盖(110)之间设有密封圈(120)。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料补锂装置，其特征在于，工作锂源电极(160)为锂金属或锂金属合金。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料补锂装置，其特征在于，工作锂源电极(160)插入装置壳体(130)的部分上包裹有电极隔层(150)，电极隔层(150)采用多孔陶瓷材质，电极隔层(150)通过底端固定于装置壳体(130)。

5.一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，基于权利要求1～4任意一项所述一种锂离子电池负极材料补锂装置，包括以下步骤：

步骤1、将负极材料装入所述一种锂离子电池负极材料补锂装置中，合上顶盖(110)，通过通孔在顶盖(110)插入工作锂源电极(160)；然后从注液口(111)注入电解液，最后密封所述一种锂离子电池负极材料补锂装置；

步骤2、将工作锂源电极(160)与极耳(170)接入电化学工作站(180)，同时启动控温装置(140)，通过电化学工作站(180)设置补锂程序对负极材料进行预化成；

步骤3、结束补锂程序并将装置降温至室温，取出负极材料，将所得负极材料清洗后干燥，制得补锂负极材料。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，负极材料包括负极活性物质和导电剂；

其中，负极活性物质包括石墨、硅/碳复合材料、硅氧化物/碳复合材料和硬碳的一种或几种；导电剂包括金属导电剂和非金属导电剂。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，针对步骤3中制得的补锂负极材料，实施分离工序，将补锂后负极活性物质与导电剂分离，制得负极补锂活性物质；

针对步骤3中制得的补锂负极材料直接应用于制浆、涂布制作得到补锂负极极片。

8.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，补锂程序设置为恒流放电，恒流电流为0.01C～0.5C，截止电压为0.1V，然后0.05C充电至2V。

9.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，补锂程序设置为梯级电流放电，恒电流0.1C放电至截止电压0.1V，再进行恒电流0.09C放电至截止电压0.1V，依次进行恒放电至0.01C，截止电压0.1V，然后0.05C充电至2V；以上两种程序均可进行一次及以上次数循环充放电。

10.根据权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料补锂方法，其特征在于，控温装置(140)设置恒温为20～80℃。