极片测试方法技术

本申请公开了一种极片测试方法，包括：对极片进行预处理，得到若干测试样品；对测试样品进行辊压，获取测试样品的压实密度；获取测试样品的比表面积；计算电极活性材料的比表面积；根据电极活性材料的比表面积和压实密度建立压实密度

【技术实现步骤摘要】
极片测试方法


[0001]本申请属于电池
，具体涉及一种极片测试方法。

技术介绍

[0002]正负极极片是锂离子电池中的关键材料，在锂电池制作过程中，极片压实密度对电性能有较大的影响。压实密度与极片比容量、效率、内阻，以及电池循环性能有密切的关系，合适的压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命。合适的极片压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率。压实过大或过小均不利于电池性能，因此，找出最佳压实密度对电池设计非常重要。
[0003]在正负极极片的性能测试中，一般会采用在一整个极片上测量若干个厚度值，以所测量到的所有值的平均值作为极片的厚度，由于极片的厚度存在不均匀的问题，通过厚度的平均值直接计算得到的压实密度会产生较大的误差；或是通过测试不同压实
‑
吸液曲线测试来确定压实密度，但是这种方法受到环境温度、湿度影响较大，并且容易受到人为因素干扰，产生错误判断。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种极片测试方法，旨在克服现有测试电池正负极片压实密度的操作中外在性因素带来的误差问题，实现准确获取极片最大可用压实密度。
[0005]本申请提供一种极片测试方法，包括如下步骤：
[0006]对极片进行预处理，得到若干测试样品；
[0007]对所述测试样品进行辊压，获取所述测试样品的压实密度；
[0008]获取所述测试样品的比表面积；
[0009]根据式(1)计算所述电极活性材料的比表面积S
B
:
[0010]S
B
＝S
A
*(a+b)/b
ꢀꢀꢀ
式(1)；
[0011]式(1)中，S
A
为所述测试样品的比表面积，a为所述极片的集流体的面密度，b为所述极片的电极活性材料的面密度；
[0012]根据所述电极活性材料的比表面积和所述压实密度建立压实密度
‑
比表面积曲线；
[0013]根据所述压实密度
‑
比表面积曲线的拐点获取所述极片的最大可用压实密度。
[0014]在一些实施例中，所述获取所述测试样品的压实密度包括：
[0015]测量经过辊压的所述测试样品的厚度值；
[0016]根据式(2)计算所述测试样品的压实密度ρ：
[0017]ρ＝(a+b)/h
ꢀꢀꢀꢀ
式(2)；
[0018]式(2)中，h为测试样品的厚度。
[0019]在一些实施例中，所述辊压的压力为：3T～50T。
[0020]在一些实施例中，所述极片的集流体的面密度a满足：3mg/cm2≤a≤6mg/cm2；
[0021]所述极片的电极活性材料的面密度b满足：10mg/cm2≤b≤50mg/cm2。在一些实施例中，所述对所述极片进行预处理包括：
[0022]剪去所述极片的极耳和边缘褶皱处；
[0023]将所述极片裁切为5～15片大小近似的测试样品。
[0024]在一些实施例中，所述根据所述电极活性材料的比表面积和所述压实密度建立压实密度
‑
比表面积曲线包括：
[0025]根据所述测试样品的压实密度值数据设定X轴；
[0026]根据所述电极活性材料的比表面积值数据设定Y轴；
[0027]生成直角坐标系，根据所述测试样品的压实密度值和所述电极活性材料的比表面积值之间的对应关系，在所述直角坐标系生成压实密度
‑
比表面积曲线。
[0028]在一些实施例中，所述根据所述压实密度
‑
比表面积曲线的拐点获取所述极片最大可用压实密度包括：
[0029]确认所述压实密度
‑
比表面积曲线的拐点；
[0030]对所述拐点两侧的曲线分别做切线，使两条切线相交形成交点；
[0031]在所述直角坐标系中确认所述交点的X轴坐标，确定所述极片最大可用压实密度。
[0032]在一些实施例中，测试样品的比表面积的测试方法为氮吸附连续流动法或真空静态容量法。
[0033]在一些实施例中，所述极片为正极极片，所述极片的集流体为铝箔，所述极片的电极活性材料选自LiMnO2、LiMn2O4、LiCoO2、LiFePO4、LiNi
x
Mn1‑
x
O2和LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2中的至少一种；其中，0<x<1，0<y<1。
[0034]在一些实施例中，所述极片为负极极片，所述极片的集流体为铜箔，所述极片的电极活性材料选自石墨、软碳和硬碳中的任意一种。
[0035]本申请的有益效果在于，提供了一种精准化的锂离子电池材料极片最大压实密度的测试方法，所述测试方法包括：获取极片；对极片进行预处理，得到若干测试样品；对测试样品进行辊压，获取测试样品的压实密度；获取测试样品的比表面积；根据测试样品的比表面积计算电极活性材料的比表面积；建立压实密度
‑
比表面积曲线，根据压实密度
‑
比表面积曲线的拐点获取极片最大可用压实密度。通过对若干测试样品分别测试厚度计算压实密度，形成数据曲线，避免了直接使用厚度平均值进行计算所带来的误差。极片的比表面积数据能够使用仪器设备准确测量，操作简单且结果稳定可靠，通过建立压实密度
‑
比表面积曲线，能够较为直观且准确地获取极片的最大可用压实密度，有效避免了人为因素测试吸液误差带来的对材料性能的错误判断等严重后果，保证既能提高电池的放电容量又不损失极片的浸润以及保液性能。
附图说明
[0036]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0037]图1为本申请实施例提供的一种极片测试方法的流程示意图；
[0038]图2为本申请实施例提供的对极片进行预处理的流程示意图；
[0039]图3为本申请实施例测试得到的压实密度
‑
比表面积曲线图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0041]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片测试方法，其特征在于，包括如下步骤：对极片进行预处理，得到若干测试样品；对所述测试样品进行辊压，获取所述测试样品的压实密度；获取所述测试样品的比表面积；根据式(1)计算所述电极活性材料的比表面积S
B
:S
B
＝S
A
*(a+b)/b
ꢀꢀꢀꢀ
式(1)；式(1)中，S
A
为所述测试样品的比表面积，a为所述极片的集流体的面密度，b为所述极片的电极活性材料的面密度；根据所述电极活性材料的比表面积和所述压实密度建立压实密度
‑
比表面积曲线；根据所述压实密度
‑
比表面积曲线的拐点获取所述极片的最大可用压实密度。2.根据权利要求1所述的一种极片测试方法，其特征在于，获取所述测试样品的压实密度包括：测量经过辊压的所述测试样品的厚度值；根据式(2)计算所述测试样品的压实密度ρ：ρ＝(a+b)/h
ꢀꢀꢀꢀ
式(2)；式(2)中，h为所述测试样品的厚度。3.根据权利要求1所述的一种极片测试方法，其特征在于，所述辊压的压力为：3T～50T。4.根据权利要求1所述的一种极片测试方法，其特征在于，所述极片的集流体的面密度a满足：3mg/cm2≤a≤6mg/cm2；和/或，所述极片的电极活性材料的面密度b满足：10mg/cm2≤b≤50mg/cm2。5.根据权利要求1所述的一种极片测试方法，其特征在于，对所述极片进行预处理包括：剪去所述极片的极耳和边缘褶皱处；将所述极片裁切为5～15片大小近似的测试样品。6.根据权利要求1所述的一种极片测试方法，其特征在于，根据所述电极活性材料的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：简洁洁，徐昌盛，程晓琳，刘静，盛杰，杨红新，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：