两电极无负极锂电池充放电方法

本技术属于电池，尤其涉及一种两电极无负极锂电池充放电方法。

背景技术：

1、现如今，随着科技的发展，可充电电池种类愈发繁多。锂电池中的金属锂负极有着极高的比容量和最负的电极电势，可以为电池带来更高的能量密度，而无负极锂电池的正极含锂，负极不含锂，因此无负极锂电池可在进一步提高能量密度的同时降低生产成本，引起了各界的广泛关注。

2、为了获得更多的放电容量，目前两电极无负极锂电池在放电过程中会使负极一侧的活性锂完全脱出。完全脱锂产生的电绝缘“死锂”和原有固体电解质界面难以再利用，导致电池容量损失，并且“死锂”在负极侧组成的残留累积层会阻碍锂离子传输，导致后续充电过程中负极侧不均匀的锂沉积，这不仅使后续循环存在风险，而且还会导致电池容量的不可逆损失，进一步降低该电池的使用寿命。

3、因此，目前两电极无负极锂电池充放电方法在延长两电极无负极锂电池的使用寿命方面还有较大的提升空间。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种两电极无负极锂电池充放电方法，能够进一步提升目前两电极无负极锂电池的使用寿命，该方法包括：

2、获取所述两电极无负极锂电池的放电截止电压的设定值；所述放电截止电压的设定值是根据三电极无负极锂电池在放电过程中的目标电位对应的全电池电压确定，所述目标电位是所述三电极无负极锂电池在放电过程中的放电容量与负极脱锂电位的映射关系中，预设放电容量对应的负极脱锂电位；

3、根据所述两电极无负极锂电池的充电截止电压和放电截止电压的设定值，对所述两电极无负极锂电池充放电；

4、根据所述三电极无负极锂电池的充电截止电压和放电截止电压对所述三电极无负极锂电池充放电；

5、获取所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位与脱锂容量；

6、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位、脱锂容量、三电极无负极锂电池的放电截止电压和所述放电截止电压的设定值，确定所述三电极无负极锂电池在放电过程中的未放电容量在应放电容量中的占比；

7、在所述占比不满足预设条件的情况下，根据所述占比，更新所述放电截止电压的设定值，得到放电截止电压更新后的设定值，并返回所述根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位、脱锂容量、三电极无负极锂电池的放电截止电压和所述放电截止电压更新后的设定值，确定所述未放电容量在所述应放电容量中的占比，直至所述占比满足预设条件。

8、在一种可能的实现方式中，所述获取所述两电极无负极锂电池的放电截止电压的设定值，具体包括：

9、根据三电极无负极锂电池在放电过程中的放电容量与负极脱锂电位的映射关系，确定与预设放电容量对应的目标负极脱锂电位，所述目标负极脱锂电位为目标电位；

10、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压与负极脱锂电位的映射关系，确定与所述目标电位对应的目标全电池电压，所述目标全电池电压为所述两电极无负极锂电池的放电截止电压的设定值。

11、在另一种可能的实现方式中，所述根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位、脱锂容量、三电极无负极锂电池的放电截止电压和所述放电截止电压的设定值，确定所述三电极无负极锂电池在放电过程中的未放电容量在应放电容量中的占比，具体包括：

12、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压与负极脱锂电位的映射关系，确定与所述三电极无负极锂电池的放电截止电压对应的第一负极脱锂电位；

13、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压与负极脱锂电位的映射关系，确定与所述放电截止电压的设定值对应的第二负极脱锂电位；

14、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的负极脱锂电位与脱锂容量的映射关系，确定与所述第一负极脱锂电位对应的第一脱锂容量；

15、根据所述三电极无负极锂电池在放电过程中的负极脱锂电位与脱锂容量的映射关系，确定与所述第二负极脱锂电位对应的第二脱锂容量；

16、将所述第二脱锂容量与所述第一脱锂容量的差值确定为未放电容量；

17、将所述第一脱锂容量确定为应放电容量；

18、确定所述未放电容量在所述应放电容量中的占比。

19、在再一种可能的实现方式中，所述根据所述占比，更新所述放电截止电压的设定值，具体包括：

20、在所述占比小于预设占比区间的下限的情况下，增大所述放电截止电压的设定值；

21、在所述占比大于预设占比区间的上限的情况下，减小所述放电截止电压的设定值。

22、在又一种可能的实现方式中，所述目标电位小于所述三电极无负极锂电池的放电截止电压对应的负极脱锂电位。

23、在再另一种可能的实现方式中，所述放电截止电压的设定值高于所述三电极无负极锂电池的放电截止电压。

24、在又另一种可能的实现方式中，所述两电极无负极锂电池包括负极、正极以及电解质；

25、所述负极为不含金属锂的导电材料，包括但不限于铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、铁、铁合金、碳；

26、所述正极为含锂的电极材料，包括但不限于磷酸铁锂、钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰三元、镍钴铝三元、富锂锰基、硫化锂；

27、所述电解质包括但不限于液态、半固态、凝胶、固态电解质。

28、本技术实施例提供的两电极无负极锂电池充放电方法，可以获取该两电极无负极锂电池的放电截止电压的设定值。该放电截止电压的设定值是根据三电极无负极锂电池在放电过程中的目标电位对应的全电池电压确定，该目标电位是该三电极无负极锂电池在放电过程中的放电容量与负极脱锂电位的映射关系中，预设放电容量对应的负极脱锂电位。根据该两电极无负极锂电池的充电截止电压和放电截止电压的设定值，对该两电极无负极锂电池充放电。根据该三电极无负极锂电池的充电截止电压和放电截止电压对该三电极无负极锂电池充放电。获取该三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位与脱锂容量。根据该三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位、脱锂容量、三电极无负极锂电池的放电截止电压和该放电截止电压的设定值，确定该三电极无负极锂电池在放电过程中的未放电容量在应放电容量中的占比。在该占比不满足预设条件的情况下，根据该占比，更新该放电截止电压的设定值，得到放电截止电压更新后的设定值，并返回该根据该三电极无负极锂电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位、脱锂容量、三电极无负极锂电池的放电截止电压和该放电截止电压更新后的设定值，确定该未放电容量在该应放电容量中的占比，直至该占比满足预设条件。

29、可见，本技术实施例可以根据三电极无负极电池在放电过程中的全电池电压、负极脱锂电位与脱锂容量，实时更新两电极无负极锂电池放电时的放电截止电压的设定值。后续可以根据两电极无负极锂电池的充电截止电压和放电截止电压的设定值，对所述两电极无负极锂电池充放电。显然，在通过上述方法对两电极无负极锂电池充放电的过程中，放电截止电压的设定值实时更新，这可以使两电极无负极锂电池放电时负极侧的锂不会被完全脱出，可作为再沉积锂的形核位点诱导均匀化锂沉积，一方面促进原始固态电解质界面的再利用，减少固态电解质界面的重构；另一方面抑制锂脱出过程中死锂的形成，从而显著改善锂沉积/脱出的可逆性，并减缓电池内部的极化增长，实现无负极锂金属电池的可持续循环。