[發明專利]一種電池電解液浸潤一致性的測試方法

在審

• 申請號: 201910431602.5
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110160915A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 王林;鄭榮鵬;孫瑞龍;馬颯
• 申請（專利權）人: 蘇州宇量電池有限公司
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N21/64
• 代理公司: 蘇州瑞光知識產權代理事務所(普通合伙) 32359
• 代理人: 羅磊

本發明提供了一種電池電解液浸潤一致性的測試方法，其包括以下步驟：將制備好的電池材料可拆卸地組裝成電池；將熒光染色劑加入電解液中，配置成熒光電解液；在組裝好的電池中注入熒光電解液，將注液后的電池放置于?20℃～50℃溫度下，施加?0.1～0.1MPa的壓力，經過12～48h，使熒光電解液浸潤電池材料；將電池材料從電池殼體中取出、展開，電池材料的表面在光源照射下呈現熒光；通過電池材料表面發出的熒光強弱判斷電解液對電池浸潤的一致性。本發明相較于現有技術可以有效地解決現有電解液浸潤性測試方法中的不足，通過溶解熒光染料的電解液更為直觀的觀察電池材料在不同條件下的浸潤情況以及一致性。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體而言，涉及一種電池電解液浸潤一致性的測試方法。

背景技術

鋰離子電池由于其具有能量密度高、使用壽命長、無記憶效應和自放電小等優點被廣泛應用于3C電子產品、電動汽車和儲能等領域。為開發出具有更高能量密度和更優安全性能的鋰電池，研究人員一方面對電池材料進行不斷的提升，另一方面對電池的制備工藝進行改善。其中提高極片的面密度和壓實密度，以及提高卷芯的入殼比是許多企業采取的方法。然而面密度和壓實密度提高的同時也造成了電解液在極片上浸潤性降低，阻礙了鋰離子在正負極之間的穿梭，界面阻抗變大；入殼比的增加使得極片和隔膜間應力變得更大，電解液較難進入極片和隔膜中，出現極片僅局部完全浸潤電解液的情況。電解液對電池極片和隔膜浸潤不充分會導致化成時鋰離子不能順利嵌入負極，極片出現黑斑，造成容量下降。因此，選擇浸潤性優異的電解液，能有效保障電池的電性能和循環性能。

目前電解液的浸潤性測試主要有以下幾種：1.測試電解液的粘度，2.測試電極材料浸潤電解液前后重量的變化，3.測試電極材料與電解液間的浸潤角，4.電池浸潤電解液前后電容或電壓的變化，這些方法均不能直觀測試電解液對電池材料的浸潤性，而且不能有效的模擬電池材料組裝成電池時受電池結構、注液方式和環境的影響，不能有效判斷電解液浸潤電池中材料的一致性。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種電池電解液浸潤一致性的測試方法，主要為解決現有電解液浸潤性測試方法中的不足，通過溶解熒光染料的電解液浸潤電池，來直觀判斷電池材料在不同結構電池、不同注液方式和環境中的電解液浸潤情況，并直觀觀察電池材料浸潤的一致性。

為此，本發明提供了一種電池電解液浸潤一致性的測試方法，其包括以下步驟：將制備好的電池材料可拆卸地組裝成電池；將熒光染色劑加入電解液中，配置成熒光電解液；在組裝好的電池中注入熒光電解液，將注液后的電池放置于-20℃～50℃溫度下，施加-0.1～0.1MPa的壓力，經過12～48h，使熒光電解液浸潤電池材料；將電池材料從電池殼體中取出、展開，電池材料的表面在光源照射下呈現熒光；通過電池材料表面發出的熒光強弱判斷電解液對電池浸潤的一致性。

進一步地，熒光染色劑為FITC、Cy2、Cy3、Alexa Fluor中的一種或多種。

進一步地，熒光電解液的濃度為0.1mg～10mg/mL。

進一步地，光源為紫外線或可見光。

進一步地，電池材料按照卷繞或疊片的方式組裝成電池。

進一步地，電池為圓柱形或方形結構。

進一步地，電池材料為正極片、負極片和隔膜。

本發明所提供的一種電池電解液浸潤一致性的測試方法，主要通過光照下的熒光電解液直觀檢測電解液在電池中的浸潤一致性，對實際生產具有指導意義。在電池裝配過程中，電解液的浸潤性不僅受電池材料本身影響，還與電池材料組裝結構、電池型號和尺寸、注液時溫度、壓力和時間有關，此方法通過帶有熒光染色劑的電解液的熒光現象，可以直觀測試不同條件下電解液在電池中浸潤一致性。

本發明相較于現有技術主要具有以下優點：