[发明专利]一种动力电池负极补锂/钠的装置及方法

说明书

本发明公开一种动力电池负极补锂/钠的装置及方法，装置包括电源，电源正极与补锂/钠结构电连接，电源负极与动力电池负极电连接，补锂/钠结构通过管道组件与动力电池连接形成电解液循环体系；补锂/钠结构包括电解槽、置于电解槽内的锂/钠金属，电源正极与锂/钠金属电连接，电解槽内有电解液可通过管道组件进出动力电池；方法包括：电源正极电导通，电解槽内的锂/钠金属被氧化溶解形成锂/钠离子进入电解液中，形成富锂/钠离子电解液，然后电解液输送到动力电池内部；导通动力电池的负极，电解液中含有的锂/钠离子被还原，并进入负极材料中参与形成SEI膜；将被还原的电解液回到电解槽内；重复上述方法直至完成动力电池负极补锂/钠。

技术领域

本发明涉及化学储能技术领域，特别涉及一种动力电池负极补锂/钠的装置及方法。

背景技术

锂离子动力电池因其能量密度高、节能环保，被广泛应用于电动汽车、风光储能等新能源领域。

锂离子动力电池或钠离子动力电池在首次充电化成过程中，锂离子或钠离子参与在负极材料表面形成SEI膜，形成对正极材料锂源不可逆的消耗，降低了动力电池化成首效及循环使用寿命。

为提高动力电池循环使用寿命，业内公开了正极补锂或补钠、负极补锂或补钠方案。其中负极补锂常见方案为，将锂金属箔或锂粉与负极极片机械压合，再与正极、隔离膜等装配成半成品电池，往电池内部添加电解液后，锂金属箔或锂粉自发地与负极极片发生化学反应，从而对负极极片进行补锂。

上述方案，因锂是已知元素(包括放射性元素)中金属活动性最强的。金属箔或锂粉易与水分、氧气发生化学反应。锂金属箔易燃。锂粉易燃，而且锂粉容易漂浮在空气中，在静电或火花作用下易爆。因此负极极片补锂车间及后续的装配车间环境要求低湿度、除静电、机械设备防爆。

为了提高负极补锂/钠制程的安全性及降低制造成本，有必要开发新的负极极片补锂/钠方法。

发明内容

发明的目的在于提供一种动力电池负极补锂/钠的装置及方法，解决了现有的补锂/钠对于环境要求高，从而增加制造成本，同时锂的金属活性强，在补锂过程中容易引起安全事故的问题。

本发明是这样实现的，一种动力电池负极补锂/钠的装置，所述装置包括动力电池、补锂/钠结构、管道组件以及电源，

所述电源的正极与所述补锂/钠结构电连接，所述电源的负极与所述动力电池负极电连接，所述补锂/钠结构通过所述管道组件与所述动力电池连接形成电解液循环体系；

所述补锂/钠结构包括电解槽、置于所述电解槽内的锂/钠金属，所述电源的正极与所述锂/钠金属电连接，所述电解槽内有电解液，所述电解液可通过所述管道组件进出所述动力电池。

本发明的进一步技术方案是：所述电解液循环体系为密封环境。

本发明的进一步技术方案是：所述电解槽内设有导电网，所述锂/钠金属置于所述导电网内，所述电源的正极通过所述导电网与所述锂/钠金属电连接。

本发明的进一步技术方案是：所述动力电池包括顶盖板、与所述顶盖板电连接的正极极柱以及与所述顶盖板绝缘连接的负极极柱，所述正极极柱与正极极片连接，所述负极极柱与负极极片连接，所述负极极柱与所述电源的负极电性连接。

动力电池半成品的实现方式：动力电池包含正极极片、负极极片、隔离膜、裸电芯绝缘膜、转接片、正极极柱、负极极柱、防爆阀、顶盖板、壳体、电解液、注液孔密封钉。

正极极片、负极极片、隔离膜以叠片或卷绕工艺组装成裸电芯。

正极极柱、负极极柱、防爆阀安装在顶盖板上，正极极柱与顶盖板电连接、负极极柱与顶盖板绝缘连接。

通过转接片焊接的方式连接正极极片与正极极柱、负极极片与负极极柱。