[發明專利]一種檢測鋰離子電池漿料分散均勻性的方法

無效

• 申請號: 201010140589.7
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102207479A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 曹明元;相江峰;楊闖;孔瑞;張家瑋;劉家林;謝彩霞
• 申請（專利權）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01N1/28
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 羅瑤

技術領域

本發明涉及鋰離子電池制造領域，特別是涉及一種檢測鋰離子電池漿料分散均勻性的方法。

背景技術

磷酸鐵鋰電池高安全性，長循環壽命的特點，使之成為近年來鋰離子動力電池正極材料的開發熱點。但磷酸鐵鋰材料本身的導電性很差，其電導率比傳統的鈷酸鋰等材料低了6～7個數量級。而在功率型鋰離子動力電池的開發中，要求需具有優良的倍率充放電性能。針對這一點，目前磷酸鐵鋰材料一般通過表面包覆或者金屬離子摻雜、降低一次顆粒及二次團聚粒徑來提高其自身的導電性，或者在漿料的制備中加入較多的導電劑來提高極板的導電性能，降低電池內阻，以獲得更優良的大倍率電流充放電性能。這些措施在提高磷酸鐵鋰材料倍率性能的同時，帶來了另一個新的問題：磷酸鐵鋰漿料的分散性問題。包覆碳、摻加更多導電劑、更小粒徑的材料顆粒，這些都使得磷酸鐵鋰漿料在制備過程中不容易分散均勻，可能出現顆粒團聚，導電劑團聚等現象。這樣的漿料涂布出來的極片一致性很差，造成電芯內部各處內阻不一致，進而影響到電芯的性能。而目前傳統的評估漿料一致性或者均勻性的方法為測試漿料粘度、固含量結合目視的評估方法，測試結果并不十分不準確，具有很大的不足。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種能準確評估出鋰離子電池漿料分散均勻性的檢測方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

本發明公開了一種檢測鋰離子電池漿料分散均勻性的方法，所述方法包括：對漿料不同位置取樣并檢測樣品的導電性，根據所得樣品導電性的差異評估漿料的分散均勻性。

在本發明具體的實施方式中，所述檢測樣品的導電性是檢測樣品的電導率。

優選的，所述檢測樣品的電導率的步驟包括：

對漿料不同位置取樣后，將樣品烘干并壓片成型得到樣品片，在基本相同的壓實密度下檢測樣品片的電阻R，然后根據樣品片的橫截面S、厚度L及電導率的計算公式σ＝R*S/L計算樣品片的電導率。

由于采用了以上技術方案，使本發明具備的有益效果在于：

本發明的方法從一個獨特的角度提供了一種全新的準確評估漿料分散均勻性的方法，解決了漿料評估過程中長期困擾技術人員的問題。通過測試漿料桶不同位置所取漿料的導電性，可以有效評估出漿料中導電劑、粘結劑、活性材料的分散均勻性；有一處分散不均勻，都會造成其導電性的差異。本發明通過將漿料的分散均勻性從導電性上轉化為一個可衡量的量“電導率”，使得漿料分散性的評估過程更為準確客觀。此方法不僅可用于磷酸鐵鋰材料體系，而且可以用于其他材料體系的評估。本發明通過對漿料導電性測試評估漿料分散均勻性的方法，結合傳統評估方法，可以更有效的監測漿料的狀態，在源頭控制電芯制作的一致性，有效性，是對現有方法的一種有益補充。

附圖說明

圖1-3分別為本發明實施例的樣品1-3電阻測試的電壓-電流擬合曲線圖。

具體實施方式

本發明的方法主要利用了材料體系中不同成分在漿料中分散均勻性的不同導致的材料體系導電性差異。漿料中導電劑出現了團聚，該處漿料所制樣品導電性必然降低。漿料中粘結劑未完全包裹材料，漿料的導電性也必然出現差異。該方法通過電導率的計算公式σ＝R*S/L將漿料的分散均勻性從導電性上轉化為一個可衡量的量“電導率”。

本發明具體的實施過程可以包括如下：

1.按照一定的取樣規則對待評估漿料進行取樣，例如按照漿料桶分上中下三層取樣。將漿料樣品分別標示后在相同溫度下烘干。

2.將烘干的漿料取出，用瑪瑙研缽研磨粉碎。粉碎好的樣品過篩，將大顆粒篩出，以免影響測試。將制好的粉末放入烘箱再次烘烤。

3.制得的粉末樣品分別稱取相同質量，在粉末壓片機上進行壓片成型，壓制數個直徑一定的樣品圓片。不同樣品壓制時采用相同的壓力和保壓時間。測試壓好的片的厚度，根據質量和片厚計算樣品片的壓實密度，然后挑選所需壓實密度的片以供測試。

4.利用電化學工作站，將所制樣品片裝在測試模具中，壓力一定。在樣品上加以線形電壓，對樣品進行線形掃描，測試電流。然后根據測試結果對測試所得以電流為橫坐標，以電壓為縱坐標的曲線進行擬合，曲線的斜率即為該樣品片的電阻。已知樣品片的電阻R，橫截面S，厚度L，根據電導率計算公式σ＝R*S/L，即可計算出所測試樣品的電導率。

5.對不同位置取樣所得的電導率測試結果進行對比，即可從導電性上評估出漿料分散的均一性。

下面通過具體的實施例對本發明做進一步詳細的描述。

實施例：