[發明專利]監控、分析鋰離子電池負極極片反彈的方法及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201910507609.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110346728A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 余大強;陽敦杰;黃梅;蔡維佳;李華;吳軍
• 申請（專利權）人: 中興高能技術有限責任公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382;G01B21/08;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李強;張穎玲

1.一種用于鋰離子電池負極厚度反彈監控的鋰離子電池，包括：

正極極片，所述正極極片包括在正極箔材的兩側上間斷布置的正極材料涂層，使得所述正極極片具有無正極材料涂層的第一區域和具有正極材料涂層的第二區域；

負極極片，所述負極極片包括在負極箔材的兩側上連續布置的負極材料涂層；和

隔膜，

其中，所述隔膜位于在所述正極極片和所述負極極片之間。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其中，所述負極涂層包含選自人造石墨、天然石墨、復合石墨和硅基負極等負極材料中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其中，所述第一區域與第二區域的長度之比為1:3～3:1，且所述第一區域和所述第二區域交替分布。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的鋰離子電池，其中，所述鋰離子電池為卷繞式電池，或為疊片式電池。

5.根據權利要求4所述的鋰離子電池，所述卷繞式電池彎折處為所述無正極材料涂層的第一區域。

6.一種對鋰離子電池負極厚度反彈進行監控的方法，其中，所述方法包括以下步驟：

對權利要求1～5中任一項所述的用于鋰離子電池負極厚度反彈監控的鋰離子電池進行厚度測量，分別測量所述鋰離子電池中負極箔材的厚度D_負-箔、輥壓后負極極片厚度D_負-0、首次電池充滿電時，第一區域負極極片的厚度為D_1-1，第二區域負極極片的厚度和D_2-1、所述鋰離子電池充放電循環n次循環時，第一區域負極極片的厚度為D_1-n，第二負極區域負極極片的厚度D_2-n，n值為2～2500；和

計算反彈率，根據所測得的所述D_負-箔、D_負-0、D_1-1、D_2-1、D_1-n、D_2-n按以下公式分別計算負極極片物理反彈率α_負-物、負極極片整體反彈率α_負-整以及負極極片化學反彈率α_負-化，其中，所述負極極片化學反彈率α_負-化由公式III得到：

α_負-物＝(D_1-n-D_負-0)/(D_負-0-D_負-箔)(I)

α_負-整＝(D_2-n-D_負-0)/(D_負-0-D_負-箔)(II)

α_負-化＝(D_2-n-D_1-1)/(D_1-1-D_負-箔)(III)。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述n值優選為20～800。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，以得到的負極極片物理反彈率α_負-物、負極極片整體反彈率α_負-整以及負極極片化學反彈率α_負-化分別對測定時間作圖，得到負極極片的相應反彈率隨充放電循環變化曲線圖。

9.一種對鋰離子電池負極極片進行優化的方法，包括以下步驟：

用根據權利要求6～8中任一項所述的方法對鋰離子電池負極厚度的反彈進行監控，

根據負極極片物理反彈率α_負-物、負極極片化學反彈率α_負-化和/或負極極片整體反彈率α_負-整隨充放電循環次數的變化特點，監測負極極片的物理、化學及整體反彈。

10.根據權利要求9所述的方法，通過所述監測負極極片的物理、化學及整體反彈的結果，對用于鋰離子電池的材料優化、材料選型、電池設計、材料使用工藝進行改進。