[發明專利]一種鋰電池極片和隔膜電導率的測量方法及系統

有效

• 申請號: 201711364648.7
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108318822B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 吳浩;袁雪芹;彭文
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

本發明公開了一種鋰電池極片和隔膜電導率的測量方法，包括：用待測電池樣品制作n個限域型軟包對稱電池，n個限域型軟包對稱電池的隔膜層數依次為1、2、3……n；測量n個限域型軟包對稱電池的內阻，記為R₁、R₂、R₃……R_n；將n個限域型軟包對稱電池的內阻與其隔膜層數進行線性擬合得到斜率b和截距a；根據公式計算出隔膜電導率K和極片電導率κ。本發明有利于在計算出斜率和截距，使測試過程中多個電池的內阻和隔膜層數保持高線性擬合度，保持結果的精度；且同時測量出極片和隔膜在相應電池體系中的電導率，消除了傳統測試方法中孤立的測量極片和隔膜電導率的弊端，提高了計算結果的精度，具有廣泛的應用場景和良好的應用需求。

技術領域

本發明涉及電導率測量技術領域，尤其涉及一種鋰電池極片和隔膜電導率的測量方法及系統。

背景技術

內阻是衡量鋰離子電池性能的重要指標之一，它決定了鋰離子電池的循環性能和倍率性能，而正負極材料和隔膜的電導率很大程度上決定了電池的內阻，所以正負極材料和隔膜的電導率是電芯廠和原材料廠重點關注性能參數。

目前現有的測試方法，均是將正負極材料和隔膜脫離體系，分隔開來進行電導率測試，其測量結果并不能完全體現出正負極和隔膜在相應體系中的電導率，本發明是將待測正/負極片和隔膜制成限域型軟包對稱電池，電解液也采用樣品原體系中的電解液，所以可以同時測量出極片和隔膜在相應電池體系中的電導率，而且線性擬合度高，測量結果精確，是一種理想的正/負極和隔膜電導率測量方法。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種鋰電池極片和隔膜電導率的測量方法及系統。

本發明提出的鋰電池極片和隔膜電導率的測量方法，包括以下步驟：

S1、用待測電池樣品制作n個限域型軟包對稱電池，n個限域型軟包對稱電池的隔膜層數依次為1、2、3……n；

S2、測量n個限域型軟包對稱電池的內阻，記為R₁、R₂、R₃……R_n；

S3、將n個限域型軟包對稱電池的內阻與其隔膜層數進行線性擬合得到斜率b和截距a；

其中，i為第i個限域型軟包對稱電池的隔膜層數且1≤i≤n，為n個限域型軟包對稱電池的平均隔膜層數，R_i為第i個限域型軟包對稱電池的內阻，為n個限域型軟包對稱電池的平均內阻；

S4、根據公式計算出隔膜電導率K和極片電導率κ；

所述公式為：

其中，l為極片單面活性物質的厚度，L為隔膜的厚度，S為限域型軟包對稱電池的限域面積。

優選地，步驟S1中，所述限域型軟包對稱電池的電極為由待測電池樣品正極片或負極片組成的單層疊片對稱電池。

優選地，步驟S1中，所述限域型軟包對稱電池的電解液為待測電池樣品原體系中的電解液。

優選地，步驟S1中，所述限域型軟包對稱電池通過將打孔的綠膠貼在隔膜上進行限域。

優選地，步驟S2具體包括：

采用交流阻抗法分別測量n個限域型軟包對稱電池的內阻。

本發明提出的鋰電池極片和隔膜電導率的測量系統，包括：

樣品制作模塊，用于將待測電池樣品制作成n個限域型軟包對稱電池，n個限域型軟包對稱電池的隔膜層數依次為1、2、3……n；