[發(fā)明專利]監(jiān)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?zhí)枺?/td> | 201910507609.0 | 申請日： | 2019-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN110346728A | 公開（公告）日： | 2019-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 余大強;陽敦杰;黃梅;蔡維佳;李華;吳軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 中興高能技術(shù)有限責(zé)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270 | 代理人： | 李強;張穎玲 |
| 地址： | 430040 湖北省武漢*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鋰離子電池 正極極片 鋰離子電池負極 負極極片 正極材料 極片 反彈 箔材 隔膜 正極 負極材料涂層 第二區(qū)域 第一區(qū)域 負極材料 間斷布置 連續(xù)布置 負極 監(jiān)控 申請 分析 優(yōu)化 | ||
本申請涉及監(jiān)控、分析鋰離子電池負極極片反彈的方法及鋰離子電池。所述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(cè)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(qū)域和具有正極材料涂層的第二區(qū)域；負極極片，所述負極極片包括在負極箔材的兩側(cè)上連續(xù)布置的負極材料涂層；和隔膜。其中，所述隔膜布置在所述正極極片和所述負極極片之間。本申請還涉及根據(jù)鋰離子電池負極極片反彈的方法及鋰離子電池對負極材料進行優(yōu)化。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及鋰離子電池材料測試的表征，尤其是涉及一種監(jiān)控、分析鋰離子電池負極極片反彈的方法及鋰離子電池。
背景技術(shù)
在對鋰離子電池進行充放電時，作為鋰離子電池的碳材料和非碳材料在電池負極片制作過程中輥壓、SEI膜的形成以及相關(guān)電化學(xué)反應(yīng)因素，具有顯而易見的反彈。相對極片輥壓后的厚度，碳材料如石墨在首次充電后負極片膨脹率可達20％以上，而非碳材料如硅基材料更具有高達320％的首次充電膨脹率。隨著循環(huán)的進行，由于一系列電化學(xué)反應(yīng)、材料結(jié)構(gòu)變化等因素，碳材料如石墨、非碳材料如硅基材料的負極片反彈會持續(xù)進行。如果極片的反彈較大，則可能會影響電芯的封閉及電池性能，甚至引起安全問題。
因此需要對電池負極的反彈加以控制。電池的設(shè)計、電池的制成對極片的反彈具有至關(guān)重要的影響。
當前，業(yè)內(nèi)主要是通過測試負極片厚度來監(jiān)控反彈率的變化，得到極片厚度變化趨勢，但對負極片厚度變化缺乏深入清晰的認識，得到的結(jié)果對材料的改善優(yōu)化、電池設(shè)計及材料的使用缺乏有力的支撐，在這種情況下，研發(fā)優(yōu)化的電池產(chǎn)品周期長，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于解決上述問題中的至少一個。為此，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池負極極片反彈的分析方法和用于該方法的鋰離子電池。通過本發(fā)明的方法和鋰離子電池能夠區(qū)分負極極片的物理反彈和化學(xué)反彈，并區(qū)分開來測試監(jiān)控，從而為電池設(shè)計、最佳化材料使用方案及電池制成過程以及加工工藝控制提供參數(shù)。
為達到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案。
本發(fā)明的第一方面在于提供了一種用于鋰離子電池負極厚度反彈監(jiān)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(cè)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(qū)域和具有正極材料涂層的第二區(qū)域；
負極極片，所述負極極片包括在負極箔材的兩側(cè)上連續(xù)布置的負極材料涂層；和
隔膜，
其中，且所述隔膜布置在所述正極極片和所述負極極片之間。
其中，所述負極涂層包含選自人造石墨、天然石墨、復(fù)合石墨和硅基負極等負極材料中的一種或多種。
其中，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域的長度之比為1:3～3:1。優(yōu)選地，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域的長度之比1:1，且所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域交替分布。
其中，所述鋰離子電池為卷繞式電池，或為疊片式電池。
其中，卷繞式電池彎折處為所述無正極材料涂層的第一區(qū)域。
本發(fā)明的第二方面在于提供了一種對鋰離子電池負極厚度反彈進行監(jiān)控的方法，其中，所述方法包括以下步驟：
對本發(fā)明第一方面所述的鋰離子電池，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(qū)域負極極片的厚度為D1-1，第二區(qū)域負極極片的厚度和D2-1、所述鋰離子電池充放電循環(huán)n次循環(huán)時，第一區(qū)域負極極片的厚度為D1-n，第二負極區(qū)域負極極片的厚度D2-n，n值為2～2500；和
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于中興高能技術(shù)有限責(zé)任公司，未經(jīng)中興高能技術(shù)有限責(zé)任公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910507609.0/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
