【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种电池电解液注液量的计算方法及其在锂离子电池中的应用。
技术介绍
1、近年来，可再生能源技术和有效的储能系统得到了迅速发展。在各种储能器件中，锂离子电池(lib)因其高能量密度、长循环寿命和其他突出特性而被广泛用作各种领域的电源，从个人便携式电子产品(如移动电话、笔记本电脑)到电动汽车、智能电网。然而，随着锂离子电池出货量的不断提高，对锂离子电池生产的效率要求也是越来越高。因此，迫切需要提升锂离子电池的开发效率，以满足日益增长的需要。
2、在传统的锂离子电池开发过程中，其注液量的设置以及探索是锂离子电池开发过程中的重要过程，在传统开发过程中，注液量的确定工作属于工艺工程师的工作范围，而工艺工程师对于原材料的了解是及其有限的，缺乏从第一性原理的角度去思考各个材料的吸液能力，其注液量的确定是通过组装完整的电池通过梯度实验确定，耗时周期长，整个制作验证周期一般在2-4个月，成本高，费时费力，严重影响了锂离子电池的研发效率；而材料工程师的职责在于研究材料的电性能，对于材料本身的吸收电解液的能力也不甚关注。
3、基于此，本专利技术从源头出发，从材料角度去研究电池的注液能力，确定锂离子电池不同结构组成部分的吸液能力，再通过电池性能和设计要求进行修正系数的折算，最终打通了材料工程师与工艺工程师的研究壁垒，缩短了电池研发周期，提升了电池开发的效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电池电解液注液量的计算方法及其在锂离子电池中
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电池电解液注液量的计算方法，具体包括以下步骤：
3、(1)分别对电池的隔膜、正极极片和负极极片进行电解液单位面积吸液量测试；
4、(2)计算电池的初始注液量：
5、初始注液量＝ax+by+cz
6、其中，x为隔膜的单位面积吸液量、y为正极极片的单位面积吸液量、z为负极极片的单位面积吸液量，a为隔膜面积、b为正极极片面积、c为负极极片面积；
7、(3)计算电池的最终注液量：
8、最终注液量＝f*(ax+by+cz)
9、其中，f为修正系数，根据电池的容量及快充能力确定。
10、进一步地，所述步骤(1)中电解液单位面积吸液量测试条件如下：
11、将隔膜、正极极片和负极极片分别取样0.1-10m2，并称量各自的初始重量，然后分别浸泡于10-1000g的电解液溶液中，浸泡环境温度为10-45℃，浸泡环境湿度控制≤1％，浸泡时间为10min-5h，浸泡时间达成后取出称量，根据浸泡前隔膜、正极极片和负极极片的初始重量和取样面积进行差值计算，分别得出隔膜、正极极片和负极极片单位面积的吸液量x、y和z。
12、进一步地，所述修正系数f＝电池内部空余体积占比/(隔膜+正极+负极)可吸液体积占比。
13、进一步地，
14、其中，为隔膜孔隙率，为正极孔隙率，为负极孔隙率，p1为隔膜在总体积中的占比，p2为正极在总体积中的占比，p3为负极在总体积中的占比，p为(正极+负极+隔膜)的总体积在电池壳体内部空间中的占比。
15、进一步地，所述步骤(3)中，当电池容量范围为10-100ah时，修正系数f为2-4；当电池容量范围为100-500ah，修正系数f为1-2。
16、进一步地，所述步骤(3)中，当电池快充范围为0.5-1.5c时，修正系数f为1.5-2.5；当电池快充范围为1.5-4c时，修正系数f为2.5-4。
17、进一步地，最终修正系数f的确定为上述两组数据得到的修正系数取二者交集。
18、进一步地，所述步骤(1)中隔膜的材料为聚乙烯基膜、聚丙烯基膜、单/双面无机涂层+聚乙烯或聚丙烯隔膜、单/双面+有机无机分层涂层+乙烯或聚丙烯隔膜、单/双面有机无机分层混合涂层+乙烯或聚丙烯隔膜中的一种。
19、进一步地，所述步骤(1)中的正极为三元材料正极、富锂锰基正极、磷酸盐系列正极中的一种；步骤(1)中负极的材料为石墨、硅碳、硅氧中的一种或几种的混合物
20、本专利技术的另一目的是提供一种上述的电池电解液注液量的计算方法在锂离子电池中的应用。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、(1)本专利技术的锂离子电池的注液量计算方法，从第一性原理出发，通过隔膜、正极、负极的吸液量，以及电池的设计要求即可计算出电池的注液量，将原本需要2-3月的实验周期缩短到1-2天即可完成，大大提升了研发的效率；
23、(2)本专利技术在锂离子电池注液量的计算方法，可以逐步建立不同材料隔膜、正极极片和负极极片的单位面积吸液量的矩阵数据库，为后续大数据、智能电池设计奠定了基础；本专利技术的操作方法简单，成本低廉，耗时短，可以实现大规模应用，具有广阔的应用前景。
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1.一种电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中电解液单位面积吸液量测试条件如下：
3.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述修正系数f＝电池内部空余体积占比/(隔膜+正极+负极)可吸液体积占比。
4.根据权利要求3所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(3)中，当电池容量范围为10-100Ah时，修正系数f为2-4；当电池容量范围为100-500Ah，修正系数f为1-2。
6.根据权利要求5所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(3)中，当电池快充范围为0.5-1.5C时，修正系数f为1.5-2.5；当电池快充范围为1.5-4C时，修正系数f为2.5-4。
7.根据权利要求6所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：最终修正系数f的确定为权利要求5与权利要求6中得到的修正系数取二者交
8.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中隔膜的材料为聚乙烯基膜、聚丙烯基膜、单/双面无机涂层+聚乙烯或聚丙烯隔膜、单/双面+有机无机分层涂层+乙烯或聚丙烯隔膜、单/双面有机无机分层混合涂层+乙烯或聚丙烯隔膜中的一种。
9.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中的正极为三元材料正极、富锂锰基正极、磷酸盐系列正极中的一种；步骤(1)中负极的材料为石墨、硅碳、硅氧中的一种或几种的混合物。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电池电解液注液量的计算方法在锂离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中电解液单位面积吸液量测试条件如下：
3.根据权利要求1所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述修正系数f＝电池内部空余体积占比/(隔膜+正极+负极)可吸液体积占比。
4.根据权利要求3所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(3)中，当电池容量范围为10-100ah时，修正系数f为2-4；当电池容量范围为100-500ah，修正系数f为1-2。
6.根据权利要求5所述的电池电解液注液量的计算方法，其特征在于：所述步骤(3)中，当电池快充范围为0.5-1.5c时，修正系数f为1.5-2.5；...
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