【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料性能评测，具体而言，涉及一种评测负极材料倍率性能的方法以及电池。
技术介绍
1、锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间来回移动进行能量储存与转化的二次电池，在储能以及动力领域具有广泛的应用。能量密度与倍率性能是锂离子电池的两大核心性能指标，其中能量密度可以依靠简单的充放电测试进行判定。而关于倍率性能的评估，目前最常规的评估电池倍率性能的测试方法是析锂测试，通过对电池进行多次倍率充放电后，进行拆解，观察负极界面的析锂情况来判断电池的倍率性能。
2、该方法较为复杂，耗时较长，且在析锂界面的观察过程中存在着一定的主观性，无法客观反应电池真实的倍率性能。此外，当析锂量较少时，界面处往往难以观察到肉眼可见的锂枝晶，容易引发错误的判断，使电池在不断的循环过程中由于锂枝晶的积累引发电池的安全问题。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种评测负极材料倍率性能的方法以及电池，以及解决或改善上述技术问题。
2、本专利技术可这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种评测负极材料倍率性能的方法，其包括以下步骤：
4、将具有由正极、负极以及参比电极共同形成的三电极体系的测试电池进行倍率充放电，记录负极与参比电极之间的电压；负极包含负极材料；
5、通过公式计算得出测试电池在不同充电倍率下的析锂风险指数；其中，z为析锂风险指数；a为指数放大因子，a＞0；x为充电结束时负极的对
6、基于不同充电倍率下测试电池的析锂风险指数，确定负极材料所适用的充电倍率范围。
7、在可选的实施方式中，a取10，y取负极对锂电位为0v时的剩余电量。
8、在可选的实施方式中，将具有由正极、负极以及参比电极共同形成的三电极体系的测试电池进行倍率充放电包括：先将测试电池中的正极和/或负极与参比电极连通并使参比电极沉积锂，再将测试电池在不同倍率下进行充放电。
9、在可选的实施方式中，沉积锂结束后，负极与参比电极之间的电势差在0.01v-0.2v内。
10、在可选的实施方式中，记录负极与参比电极之间的电压，通过公式计算得出测试电池在不同充电倍率下的析锂风险指数包括：记录各倍率充放电过程对应的负极与参比电极之间的电位差、负极的截止电位x以及负极电位达到0v时的剩余电量值y；将不同倍率下得到x值与y值代入公式得到不同充电倍率下负极材料的析锂风险指数。
11、在可选的实施方式中，充放电过程为阶梯式倍率充放电。
12、在可选的实施方式中，阶梯式倍率充放电的倍率呈依次升高的形式。
13、在可选的实施方式中，基于不同充电倍率下测试电池的析锂风险指数，确定负极材料所适用的充电倍率范围包括：对不同充电倍率下测试电池的析锂风险指数进行拟合，得到拟合式；根据拟合式以获取测试电池在任一充电倍率下的析锂风险指数，以确定负极材料所适用的充电倍率范围。
14、在可选的实施方式中，当析锂风险指数z＝0时，测试电池无析锂风险，负极材料适用于充电倍率范围；当x≤0时，根据公式计算所得的z值越小，表示测试电池的析锂风险越小，根据测试电池的析锂风险大小选择负极材料适用的充电倍率范围。
15、在可选的实施方式中，参比电极设置于正极和负极之间；测试电池包括隔膜，其中，参比电极和正极之间，以及参比电极和负极之间均设置有隔膜。
16、在可选的实施方式中，正极包括正极极片，正极极片包括正极集流体以及负载于正极集流体的正极浆料，正极浆料包括正极活性材料、第一导电剂、第一粘结剂以及第一溶剂。
17、在可选的实施方式中，正极活性材料包括镍钴锰三元正极材料、镍钴铝三元正极材料或磷酸铁锂正极材料。
18、在可选的实施方式中，正极集流体包括铝基集流体。
19、在可选的实施方式中，第一导电剂包括super p。
20、在可选的实施方式中，第一粘结剂包括pvdf。
21、在可选的实施方式中，第一溶剂包括nmp。
22、在可选的实施方式中，正极集流体的双面均负载有正极材料。
23、在可选的实施方式中，正极还包括与正极极片连接的极耳。
24、在可选的实施方式中，负极包括负极极片，负极极片包括负极集流体以及负载于负极集流体的负极浆料，负极浆料包括负极活性材料、第二导电剂、分散剂、第二粘结剂以及第二溶剂。
25、在可选的实施方式中，负极活性材料包括石墨或硅。
26、在可选的实施方式中，第二导电剂包括super p。
27、在可选的实施方式中，分散剂包括cmc。
28、在可选的实施方式中，第二粘结剂包括sbr。
29、在可选的实施方式中，第二溶剂包括水。
30、在可选的实施方式中，负极集流体的双面均负载有负极材料。
31、在可选的实施方式中，负极还包括与负极极片连接的极耳。
32、在可选的实施方式中，参比电极包括铜丝。
33、在可选的实施方式中，铜丝的直径为0.01mm～0.1mm。
34、在可选的实施方式中，参比电极还包括与铜丝连接的极耳。
35、第二方面，本专利技术提供了一种电池，其含有由上述负极材料制备而得的负极，电池的充电倍率在上述充电倍率范围内。
36、本专利技术的有益效果包括：
37、本专利技术提供了一种评测负极材料倍率性能的方法，通过采用具有由正极、负极以及参比电极共同形成的三电极体系的测试电池进行倍率充放电，记录负极与参比电极之间的电压；再通过公式计算得出测试电池在不同充电倍率下的析锂风险指数；当x＞0时，取z＝0，测试电池无析锂风险；当x≤0时，根据公式计算所得的z值越小，表示测试电池的析锂风险越小。基于不同充电倍率下测试电池的析锂风险指数，确定负极材料所适用的充电倍率范围。
38、该评测方法测试时间短，测试结果准确，在电池发生析锂的初期即可得到反馈信号，通过对析锂soc以及负极截止电位数据的整合，量化了测试电池的析锂风险指数，能够较为客观准确地评估负极材料的倍率性能，可获得负极材料所适用的充电率范围，进而有利于指导高倍率性能电池的生产，并有利于提高电池的使用安全性。
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1.一种评测负极材料倍率性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将具有由正极、负极以及参比电极共同形成的三电极体系的测试电池进行倍率充放电包括：先将所述测试电池中的所述正极和/或所述负极与所述参比电极连通并使所述参比电极沉积锂，再将所述测试电池在不同倍率下进行充放电；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，记录所述负极与所述参比电极之间的电压，通过公式计算得出所述测试电池在不同充电倍率下的析锂风险指数包括：记录各倍率充放电过程对应的负极与参比电极之间的电位差、负极的截止电位x以及负极电位达到0V时的剩余电量值y；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，基于不同充电倍率下所述测试电池的所述析锂风险指数，确定所述负极材料所适用的充电倍率范围包括：对不同充电倍率下所述测试电池的析锂风险指数进行拟合，得到拟合式；根据拟合式以获取所述测试电池在任一充电倍率下的析锂风险指数，以确定所述负极材料所适用的充电倍率范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当析锂风险指数z＝0时，所述
6.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述参比电极设置于所述正极和所述负极之间；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述正极包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及负载于所述正极集流体的正极浆料，所述正极浆料包括正极活性材料、第一导电剂、第一粘结剂以及第一溶剂；
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述负极包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及负载于所述负极集流体的负极浆料，所述负极浆料包括负极活性材料、第二导电剂、分散剂、第二粘结剂以及第二溶剂；
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述参比电极包括铜丝；
10.一种电池，其特征在于，所述电池中含有由权利要求1所述的负极材料制备而得的负极，所述电池的充电倍率在所述充电倍率范围内。
...【技术特征摘要】
1.一种评测负极材料倍率性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将具有由正极、负极以及参比电极共同形成的三电极体系的测试电池进行倍率充放电包括：先将所述测试电池中的所述正极和/或所述负极与所述参比电极连通并使所述参比电极沉积锂，再将所述测试电池在不同倍率下进行充放电；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，记录所述负极与所述参比电极之间的电压，通过公式计算得出所述测试电池在不同充电倍率下的析锂风险指数包括：记录各倍率充放电过程对应的负极与参比电极之间的电位差、负极的截止电位x以及负极电位达到0v时的剩余电量值y；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，基于不同充电倍率下所述测试电池的所述析锂风险指数，确定所述负极材料所适用的充电倍率范围包括：对不同充电倍率下所述测试电池的析锂风险指数进行拟合，得到拟合式；根据拟合式以获取所述测试电池在任一充电倍率下的析锂风险指数，以确定所述负极材料所适用的充电倍率范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾渝，
申请(专利权)人：上海兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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