[發(fā)明專利]一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711248446.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108061862A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 孫磊;安富強
• 申請（專利權）人: 山西長征動力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/0525
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 李景華

一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法，包括步驟1：制作出正極漿料和負極漿料；步驟2：制作軟包電池；步驟3：檢測所述軟包電池的常溫倍率性能；步驟4：對所述軟包電池進行電化學阻抗譜測試，得到各個電池間的擴散阻抗大小；步驟5：進行高溫加速循環(huán)實驗，得到一定循環(huán)圈數時，放電容量保持率數據；步驟6：根據步驟3、4、5中得到的常溫倍率性能、電池間的擴散阻抗大小、放電容量保持率數據綜合分析極片工藝對電池性能的影響。本發(fā)明的有益效果：既從電池開發(fā)角度，評估了電池工藝優(yōu)化對電池性能的影響，又從基礎理論研究角度佐證工藝參數優(yōu)化對性能的直接影響，且適用于各種結構的電池，適用范圍廣。

技術領域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域，涉及一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法。

背景技術

鋰離子電池生產線的前段制片工藝，比如混料，涂布，輥壓等對電池的電化學性能和一致性有著關鍵的影響。從電池設計角度來看，混料工藝對電極材料顆粒的均勻分布有著決定性的影響，也對后續(xù)工序，比如涂布，輥壓的工藝有較大影響。輥壓工藝不僅影響顆粒的形貌和電極厚度，而且影響顆粒間的孔徑分布和形貌。我們進一步可以得知顆粒形貌和電極厚度對電池的倍率性能有很大影響，而多孔特性影響電極與電解液之間的浸潤性，從而影響電池的循環(huán)，高溫等其他性能。涂布工藝固定的情況下，如果我們根據產能調整電池的勻漿順序，需要相應地調整輥壓的工藝參數。由此可見，電池開發(fā)人員需要有一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法，通過該方法指導工藝組合的優(yōu)化使得設計的電池的各方面性能達到設計要求。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內容

針對相關技術中的上述技術問題，本發(fā)明提出一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法，以克服目前現(xiàn)有技術存在的上述不足。

一種綜合評價極片工藝對電池性能影響的方法，包括以下步驟：

步驟1：在確定不變的電極材料配方下，根據指定的混料順序，制作出正極漿料和負極漿料；

步驟2：在確定不變的涂布工藝下，制作成相應的正負極片，按照實驗設計的輥壓參數，進行正負極極片的冷輥壓，最后制作成軟包電池；

步驟3：檢測所述軟包電池的常溫倍率性能：在常溫下，對所述軟包電池以0.3C恒流恒壓充電至4.2V，再分別以0.3C，1C和2C放電至3.0V，得到不同倍率下的放電容量，并計算出1C和2C相對于0.3C放電的保持率；

步驟4：在室溫下，對所述軟包電池進行電化學阻抗譜測試，得到的Warburg系數σ，根據半無限擴散阻抗計算公式對比各個電池間的擴散阻抗大小；

步驟5：進行高溫加速循環(huán)實驗：對所述軟包電池2C恒流恒壓充電至4.2V，恒壓階段0.2C 電流截止，再以2C恒流放電至3.0V，循環(huán)充放電，直至放電容量相對初始放電容量的保持率下降到80％，得到一定循環(huán)圈數時，放電容量保持率數據；

步驟6：根據步驟3、4、5中得到的常溫倍率性能、電池間的擴散阻抗大小、放電容量保持率數據綜合分析極片工藝對電池性能的影響。

進一步的，所述正、負極漿料的組分包括錳酸鋰92.5％、PVDF4％、導電劑SP2％、導電劑KS1.5％。

進一步的，所述正極漿料采用濕混工藝或干混工藝制作，所述負極漿料采用濕混工藝制作。

進一步的，所述正極漿料包括根據PVDF膠液-導電劑-正極活性材料的投料順序，采用濕混工藝制作的電池漿料，以及根據導電劑-正極活性材料-PVDF膠液的投料順序，采用干混工藝制作的電池漿料。

進一步的，進行電化學阻抗譜測試時，軟包電池SOC＝50％，采用5mV交流電壓激勵，所述電化學阻抗譜測試的頻率范圍為100KHZ至20mHZ。