【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂金属电池领域，特别涉及一种锂金属电池容量修复方式和锂金属电池。
技术介绍
1、随着消费电子类的产品如笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑、移动电源和无人机等的普及，人们对其中的电化学装置(例如，电池)的要求越来越严格。例如，人们不仅要求电池轻便，而且还要求电池拥有充电时间短和长的工作寿命。
2、在众多的电池中，锂金属具有最低的化学电势(-3.04v)和非常高的反应活性，其凭借高能量密度在研发领域备受关注。但是，锂金属电池的循环性能不稳定、循环寿命较短，也是限制着锂金属电池应用的一大问题。
3、锂金属电池中循环性能变差以及循环寿命变短主要由以下因素造成：1.锂金属负极与电解液发生副反应形成固态电解质界面(sei)，活性锂损失，并且，由于锂枝晶的形成以及极片的膨胀收缩，sei膜也不断破裂、再生成，电解液和活性锂都会进一步损失；2.锂金属作为负极活性物质，在反复沉积剥离过程中，有部分的锂金属失去电化学活性，成为死锂；3.随着循环过程中电池阻抗不断增加，电池极化不断增加。
4、目前，也存在多种方式可以改善电池的循环性能，例如，在极片表面构造人工sei膜、对极片成分与结构进行设计等，在制造阶段就为上述问题做准备。但是，锂金属电池的运行过程中，锂离子的行为、电解液与极片之间的作用、副反应的发生等多种会对电池性能产生影响的因素都较难把控，如果仅在制造阶段进行预防，可能效果并不如预期，不能做到灵活、动态地对锂金属电池进行调节和优化。而且，针对已经发生的劣化电池性能的情况，也不能及时处理。另外
5、同时，如果能够将电池结构、成分的改善与容量修复方式结合起来，也可以更好地在制造到应用的全过程对电池性能进行改善。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种锂金属电池容量修复方式，锂金属电池的常规充电倍率为c1，锂金属电池的常规放电倍率为c2，锂金属电池容量修复方式包括如下步骤：
2、一次放电：以常规放电倍率c2进行放电，直至满放状态；
3、充电：以充电倍率c3进行充电，直至达到预设充电截止电压，保持预设充电截止电压进行恒压充电，直至充电电流＜0.025c，其中，0.05c1≤c3≤0.8c1，c为锂金属电池的标称容量；
4、二次放电：以放电倍率c4进行放电，直至达到预设放电截止电压，其中，0.05c1≤c4≤0.8c1。
5、采用上述技术方案，可以在锂金属电池的使用过程中对其容量及时进行修复，能够针对已经存在的电池性能劣化因素进行处理，并且，可以针对电池的实际情况精确地把控修复过程，有效地提升锂金属电池的循环性能，延长其循环寿命。
6、可选地，锂金属电池每循环x圈时，以所述锂金属电池容量修复方式进行容量修复，其中，0≤x≤150。
7、可选地，所述二次放电步骤中，在达到所述预设放电截止电压之前，还包括以放电倍率c4放电t3小时，随后保持静止t4时间段，其中，0.35c/c4≤t3≤0.85c/c4，6h≤t4≤30h。
8、可选地，在所述一次放电步骤中，还包括在达到所述满放状态后保持静止t1时间段，2min≤t1≤30min；和/或，在所述充电步骤中，还包括在所述充电电流＜0.025c后保持静止t2时间段，2min≤t2≤30min；和/或，在所述二次放电步骤中，还包括在达到所述预设放电截止电压后保持静止t5时间段，2min≤t5≤30min。
9、可选地，按质量百分比计，所述锂金属电池的电解液成分包括1wt％-95wt％的氟醚化合物和1wt％-45wt％的醚类化合物，所述电解液还包括摩尔浓度为0.1m-5m的锂盐，其中，所述氟醚化合物的分子结构如式(ⅰ)所示，所述醚类化合物的分子结构如式(ⅰⅰ)所示，
10、
11、其中，r1和r2各自独立地选自c1～c10卤代烷基或c2～c10卤代烯基，r3和r4各自独立地选自c1～c10烷基或c1～c10烷氧基。
12、可选地，按质量百分比计，所述电解液还包括0.01wt％-10wt％的添加剂，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯碳酸、乙烯亚乙酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、甲烷二磺酸亚甲酯、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯、1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸亚乙酯、碳酸亚乙烯酯、丁二酸酐、亚硫酸丙烯酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯、双(三甲基硅基)硫酸酯、硝酸锂、n-甲基,丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、n-甲基,丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二噁烷、1,4-二氧六环、1,2-双(氰乙氧基)乙烷、己二腈、1,3,5-戊三甲腈、反丁烯二腈和1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷中的一种或多种。
13、可选地，所述氟醚化合物为2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和全氟二乙基醚中的一种或多种；和/或，所述醚类化合物为乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚和二乙二醇二甲醚中的一种或多种；和/或，所述锂盐为高氯酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂和二氟磷酸锂中的一种或多种。
14、可选地，所述氟醚化合物的分子结构如式(ⅰ-a)所示，所述醚类化合物的分子结构如式(ⅰⅰ-a)或式(ⅰⅰ-b)所示，所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂，
15、
16、可选地，按质量百分比计，所述锂金属电池的电解液成分包括55wt％-87wt％的氟醚化合物和13wt％-45wt％的醚类化合物，所述电解液还包括摩尔浓度为1.5m-3.5m的双三氟甲基磺酰亚胺锂。
17、根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术的实施方式公开了一种锂金属电池，其可以按照上述锂金属电池容量修复方式进行容量修复。
18、采用上述技术方案，可以及时在锂金属电池的使用过程中对其进行容量修复，使锂金属电池的运行更加稳定，寿命更长，应用更加可靠。
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1.一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述锂金属电池的常规充电倍率为C1，所述锂金属电池的常规放电倍率为C2，所述锂金属电池容量修复方式包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，其中，锂金属电池每循环X圈时，以所述锂金属电池容量修复方式进行容量修复，其中，0≤X≤150。
3.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述二次放电步骤中，在达到所述预设放电截止电压之前，还包括以放电倍率C4放电t3小时，随后保持静止t4时间段，其中，0.35C/C4≤t3≤0.85C/C4，6h≤t4≤30h。
4.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，按质量百分比计，所述锂金属电池的电解液成分包括1wt％-95wt％的氟醚化合物和1wt％-45wt％的醚类化合物，所述电解液还包括摩尔浓度为0.1M-5M的锂盐，
6.如权利要求5所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，按质量百分比计，所述电解
7.如权利要求5所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述氟醚化合物为2,2,2-三氟乙醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚和全氟二乙基醚中的一种或多种；
8.如权利要求5所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述氟醚化合物的分子结构如式(Ⅰ-a)所示，所述醚类化合物的分子结构如式(ⅠⅠ-a)或式(ⅠⅠ-b)所示，所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂，
9.如权利要求8所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，按质量百分比计，所述锂金属电池的电解液成分包括55wt％-87wt％的氟醚化合物和13wt％-45wt％的醚类化合物，所述电解液还包括摩尔浓度为1.5M-3.5M的双三氟甲基磺酰亚胺锂。
10.一种锂金属电池，其特征在于，所述锂金属电池可按照如权利要求1-9中任一项所述的锂金属电池容量修复方式进行容量修复。
...【技术特征摘要】
1.一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述锂金属电池的常规充电倍率为c1，所述锂金属电池的常规放电倍率为c2，所述锂金属电池容量修复方式包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，其中，锂金属电池每循环x圈时，以所述锂金属电池容量修复方式进行容量修复，其中，0≤x≤150。
3.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，所述二次放电步骤中，在达到所述预设放电截止电压之前，还包括以放电倍率c4放电t3小时，随后保持静止t4时间段，其中，0.35c/c4≤t3≤0.85c/c4，6h≤t4≤30h。
4.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，按质量百分比计，所述锂金属电池的电解液成分包括1wt％-95wt％的氟醚化合物和1wt％-45wt％的醚类化合物，所述电解液还包括摩尔浓度为0.1m-5m的锂盐，
6.如权利要求5所述的一种锂金属电池容量修复方式，其特征在于，按质量百分比计，所述电解液还包括0.01wt％-10wt％的添加剂，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯碳酸、乙烯亚乙酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、甲烷二磺酸亚甲酯、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯、1,3,2-二噁唑噻...
【专利技术属性】
技术研发人员：文倩，程骞，张雅，罗显佳，王俊烨，王金广，蒋茹，薛清越，
申请(专利权)人：上海轩邑新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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