鋰電池預鋰化是什么？預鋰化的主要方法有哪些
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-01 18:41
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對全電池而言，化成時負極界面形成的SEI膜會消耗掉從正極脫嵌的鋰離子，并降低電池的容量；如果我們可以從正極材料外再尋找到一個鋰源，讓SEI膜的形成消耗外界鋰源的鋰離子，這樣就可以保證正極脫嵌的鋰離子不會浪費于化成過程，最終就可以提高鋰電池容量。這個提供外界鋰源的過程，就是預鋰化。
預鋰化的主要方法
1、負極提前化成法
讓負極單獨化成，待負極形成SEI膜后再與正極裝配，避免化成對正極鋰離子的損耗，并大幅提升全電池的首次效率及容量。這種預鋰化方法的優(yōu)點是可以最大限度的模擬正常化成流程，同時保證SEI膜的形成效果與鋰電池相近，但是負極片的提前化成和正負極片的裝配這兩個工序，操作難度過大。
2、負極噴涂鋰粉法
制作出一種穩(wěn)定的金屬鋰粉末顆粒，顆粒的內層為金屬鋰，外層為具有良好鋰離子導通率和電子導通率的保護層；預鋰化過程中，先將鋰粉分散在有機溶劑中，然后將分散體噴涂在負極片上，接著將負極片上的殘留有機溶劑干燥，這樣就得到了完成預鋰化的負極片。
化成時，噴涂在負極上的鋰粉會消耗于SEI膜的形成，從而最大限度的保留從正極脫嵌的鋰離子，提高鋰電池的容量，采用這種預鋰化方法的缺點是安全性較難保證，材料及設備改造成本較高。
3、負極三層電極法
與正常銅箔相比，三層電極法的銅箔被涂上了后期化成所需要的金屬鋰粉，為了保護鋰粉不與空氣反應，又涂上了一層保護層；負極則直接涂在保護層上。
當電芯完成注液后，保護層會溶解于電解液中，從而讓金屬鋰與負極接觸，化成時形成SEI膜所消耗的鋰離子由金屬鋰粉補充，這種方法對鋰電池廠加工條件沒有苛刻要求，但是保護層在極片收放卷、輥壓、裁切等工位的穩(wěn)定性是對電極材料研發(fā)的很大挑戰(zhàn)，金屬鋰粉化成消失后負極材料粘結性的保證也頗有難度。
4，正極富鋰材料法
當負極首效低于正極時，化成時就會有太多的鋰離子損耗于負極，造成放電后正極有效空間無法被鋰離子欠滿，形成正極嵌鋰空間的浪費；如果在正極中加入少量的高克容量富鋰化材料，這樣既可以為化成時SEI膜的形成提供更多的鋰離子，也不用擔心放電時富鋰化材料無法再次嵌鋰。
