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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及正极材料测试分析的,特别是涉及一种锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法。
技术介绍
1、随着锂离子电池技术的不断发展,其能量密度、循环稳定性和安全性等方面的性能得到了显著提升。锂离子电池的正极材料包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁磷酸盐以及由镍、钴、锰等元素组成的三元材料等。这些材料在充放电过程中,由于锂离子的嵌入和脱嵌,会导致正极材料结构的微小变化,进而引发过渡金属离子的溶出。
2、正极材料溶出测试是评估正极材料在电池循环过程中金属离子溶出量的重要手段,正极材料溶出测试的结果对于评估电池材料的稳定性、对表征材料性能及开发材料具有重要意义。直接将锂离子电池拆解,对电解液进行检测时,由于负极材料可能会与电解液中的金属离子发生反应,导致过渡金属溶出,隔膜作为电池的重要组成部分,其性能和结构也对正极材料过渡金属溶出量产生影响,使得电解液中过渡金属溶出的测试结果不准确。而通过离线检测法将正极材料样品放入一定量的电解液中。在一定时间内不断搅拌,使正极材料与电解液充分接触。取出电解液,进行化学分析。电解液与空气氧化会对正极材料过渡金属溶出产生的干扰,且无法反应电芯内正极片与电解液的实际接触时的过渡金属溶出情况,进而影响本领域技术人员对表征材料性能和确认失效来源的判断分析产生不良干扰。
3、如对比文件cn201910333978.2一种锂离子电池正极材料的性能判断方法,虽然公开了取锂离子电池正极材料,将其制作成电池,对极片上的金属溶出物进行检测,但是其测试模型暴露在空气中,电解液与空气氧化,且未充分考
技术实现思路
1、本公开的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种减少干扰因素,进而减少正极片与电解液的接触环境中本领域技术人员对表征材料性能和确认失效来源的判断分析产生不良干扰因素。
2、本公开的目的是通过以下技术方案来实现的:
3、一种锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,包括如下步骤:
4、制备软包电芯;
5、对所述软包电芯进行激活,以获得激活电芯;
6、将所述激活电芯的soc充电至10%-100%,以获得测试电芯;
7、将所述测试电芯拆解,以获得测试正极片;
8、将所述测试正极片放入铝塑壳中,注入电解液封装,以获得假电芯;
9、将所述假电芯放入烘箱中进行热储;
10、拆解所述假电芯,取出电解液,对所述电解液进行icp测试,以获得正极材料过渡金属的溶出量。
11、在其中一个实施例中,制备所述软包电芯包括如下步骤:
12、制备电芯正极片及电芯负极片,将电芯正极片、电芯负极片及隔膜进行卷绕,以获得卷芯;
13、将所述卷芯安装在铝塑膜内,注入电解液进行封装;
14、负压进行铝塑膜封顶,以获得软包电芯。
15、在其中一个实施例中,注入电解液进行负压封装,以获得软包电芯,对所述软包电芯进行激活,以获得激活电芯之前还包括以下步骤:
16、将所述软包电芯进行静置,静置温度为20℃-25℃,静置时间为24h-72h。
17、在其中一个实施例中,将所述测试正极片放入铝塑壳中,注入电解液封装包括如下步骤:
18、将所述测试正极片弯折重叠后放在铝塑壳中;
19、注入电解液进行封装;
20、低负压进行铝塑壳封顶,以获得假电芯。
21、在其中一个实施例中,所述假电芯放入烘箱进行热储的温度为45℃-85℃。
22、在其中一个实施例中,所述假电芯放入烘箱进行热储的时间为4天-14天。
23、在其中一个实施例中,对所述软包电芯进行充电及放电循环激活,包括如下步骤:
24、在温度25℃-60℃下,将所述软包电芯在0.05c倍率下进行0.5h-2h充电;
25、再将所述软包电芯在0.1c倍率下进行1h-3h小时充电;
26、再将所述软包电芯在0.2c-0.5c倍率下充满;
27、再将所述软包电芯在0.1-0.5c倍率下放电至0%soc。
28、在其中一个实施例中,将软包电芯的soc充电至10%-100%之后,将所述测试电芯拆解之前还包括以下步骤:
29、对所述测试电芯进行静置,静置温度为20℃-25℃,静置时间为1h-10h。
30、在其中一个实施例中,对所述电解液进行icp测试包括如下步骤:
31、用乙醇作为中间溶剂对电解液进行稀释定容,以获得待测液;
32、对所述待测液进行仪器检测。
33、在其中一个实施例中,所述电芯正极片的主材为锰酸锂、三元材料、磷酸锰铁锂、磷酸铁锂、钴酸锂中的至少一种。
34、与现有技术相比,本公开至少具有以下优点:
35、上述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,通过制备获得软包电芯,拆解软包电池后获得测试正极片,将测试正极片注入电解液封装获得假电芯,假电芯经过高温存储,再对假电芯的电解液进行测试以获得正极材料过渡金属溶出量,使得假电芯内的测试正极片隔绝了空气,避免了电解液氧化的因素对正极材料过渡金属溶出量的干扰,假电芯内的测试正极片单独与电解液接触,避免了负极片及隔膜对正极材料过渡金属溶出量的干扰,进而使得测试正极片与电解液的接触环境中减少本领域技术人员对表征材料性能和确认失效来源的判断分析产生不良干扰因素。
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1.一种锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,制备所述软包电芯包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,注入电解液进行负压封装,以获得软包电芯,对所述软包电芯进行激活,以获得激活电芯之前还包括以下步骤:
4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,将所述测试正极片放入铝塑壳中,注入电解液封装包括如下步骤:
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,所述假电芯放入烘箱进行热储的温度为45℃-85℃。
6.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,所述假电芯放入烘箱进行热储的时间为4天-14天。
7.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,对所述软包电芯进行充电及放电循环激活,包括如下步骤:
8.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法
9.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,对所述电解液进行ICP测试包括如下步骤:
10.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,所述电芯正极片的主材为锰酸锂、三元材料、磷酸锰铁锂、磷酸铁锂、钴酸锂中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,制备所述软包电芯包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,注入电解液进行负压封装,以获得软包电芯,对所述软包电芯进行激活,以获得激活电芯之前还包括以下步骤:
4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,将所述测试正极片放入铝塑壳中,注入电解液封装包括如下步骤:
5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料过渡金属溶出测试方法,其特征在于,所述假电芯放入烘箱进行热储的温度为45℃-85℃。
6.根据权利要求1所述的锂电池...
【专利技术属性】
技术研发人员:高圳,陆岸,轩冬晨,
申请(专利权)人:东莞凯德新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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