[發明專利]測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法

有效

• 申請號: 201711055173.3
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107727567B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 孔令涌;尚偉麗;孫言;李潔鳳
• 申請（專利權）人: 深圳市德方納米科技股份有限公司
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 44237 深圳中一專利商標事務所
• 代理人: 左光明<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法。所述測試方法包括如下步驟：獲得若干極片，分別對每一極片的壓實密度進行測定，并對每一所述極片進行折疊處理以獲得一折痕；對所述折痕兩側的所述極片分別施加拉力，直至使得所述極片發生斷裂，并記錄各所述極片斷裂時的斷裂拉力值；以所述壓實密度為X軸，所述斷裂拉力值為縱軸建立X?Y坐標系，將測得各所述極片的所述壓實密度與相應所述極片的所述斷裂拉力值中所述X?Y坐標系中形成曲線，獲取所述曲線中斜率最大值處所對應的壓實密度為極限壓實密度。所述測試方法獲得的極片極限壓實密度與實際生產相符，準確度高。

技術領域

本發明屬于電池制造技術領域，具體的是涉及一種鋰離子電池材料測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法。

背景技術

鋰離子電池在制作過程中，壓實密度對電池性能有較大的影響，實驗證明，壓實密度與能量密度、續航里程、比容量、充放電效率、內阻及電池循環性能有著密切的關系。因此，找出最大的極片壓實密度(極限壓實密度)對電池的設計非常重要。

一般來說，壓實密度越大，電池的能量密度就能做得越高，所以壓實密度也被看作是材料能量密度的參考指標之一。壓實密度不僅與顆粒的大小、密度有關系，還和粒子的級配有關系，壓實密度大的一般都有很好的粒子正態分布?？梢哉J為，在工藝條件一定的情況下，壓實密度越大，電池的容量密度越高。因此，壓實密度對于鋰電池電極材料特別是正極材料來說是一個關鍵指標，它與鋰離子電池的能量密度、續航里程及壽命等息息相關。極限壓實密度是評價材料壓實特性的邊界條件，越來越受到行業的重視。

現有極片極限壓實密度的獲得大多是通過一些計算公式直接推導，但往往與生產實際相偏離，無法獲得一個較準確的極限壓實密度。

再者，還有一些測試方法是通過將極片對折180°后再觀察折痕的斷裂或者透光情況來判斷是否達到極限壓實密度，這種方法人為因素過于嚴重，且判定標準沒有直觀的量化數據，不同的人員測試可能導致結果存在較大差異。同時，鋰離子電池在制造過程中卷繞極片時并不存在極片完全對折的情況，這就造成實驗與生產嚴重脫離。因此，采用該方法測試極限壓實密度很難得到科學、準確的結果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種極限壓實密度的測試方法，以解決現有測定極限壓實密度測試方法與實際生產脫節和測試結果不準確的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法。所述測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法包括如下步驟：

獲得若干極片，分別對每一極片的壓實密度進行測定，并對每一所述極片進行折疊處理以獲得一折痕；其中，若干所述極片的形狀和面密度相同，且各所述極片的厚度不同；

對所述折痕兩側的所述極片分別施加拉力，直至使得所述極片發生斷裂，并記錄各所述極片斷裂時的斷裂拉力值；

以所述壓實密度為X軸，所述斷裂拉力值為縱軸建立X-Y坐標系，將測得各所述極片的所述壓實密度與相應所述極片的所述斷裂拉力值中所述X-Y坐標系中形成曲線，獲取所述曲線中斜率最大值處所對應的壓實密度為極限壓實密度。

與現有技術相比，本發明測試鋰離子電池極片極限壓實密度的方法是先獲得一組具有不同壓實密度的極片，將每一極片進行折疊處理獲得折痕，再將這組極片逐一進行拉伸實驗，記錄其在折痕處拉斷時的斷裂拉力。利用壓實密度和各自對應的斷裂拉力值獲得關系曲線，利用多組數據擬合的關系曲線能直觀地體現斷裂拉力隨壓實密度的變化情況，其中拉力為模擬生產過程中卷繞極片時的切向拉伸力，極限壓實密度為擬合后的關系曲線上切線最大處對應的壓實密度值。該方法使極限壓實密度可以通過拉力值的變化來判斷，能夠使判定標準量化，提高了極片極限壓實密度的測試準確度。

附圖說明

圖1為一極片做平行試驗時的裁剪方式及裁剪后的極片樣品；