[發(fā)明專利]一種鋰離子電池電解液中添加劑含量的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910533503.8
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110412102B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李飛;趙培;韓江浩;李慧芳;王睿;伍紹中;周江
• 申請（專利權(quán)）人: 天津力神電池股份有限公司
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01R31/385
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池電解液中添加劑含量的測定方法，包括步驟：第一步、制作獲得多個標(biāo)準(zhǔn)序列電池；第二步、將每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池恒流充電，測量電壓及容量；第三步、繪制每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池的容量微分曲線，得到反應(yīng)峰峰位并積分獲得反應(yīng)峰峰高及峰面積數(shù)據(jù)；第四步、繪制標(biāo)準(zhǔn)序列電池的散點圖，并擬合獲得添加劑的質(zhì)量與反應(yīng)峰面積或峰高數(shù)據(jù)之間的定量關(guān)系式；第五步、對于具有待測含量添加劑的待測電解液，制作待測電解液電池；第六步、繪制待測電解液電池的容量微分曲線，得到反應(yīng)峰峰位并積分獲得反應(yīng)峰峰高及峰面積數(shù)據(jù)，計算出待測含量的添加劑的質(zhì)量。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、可靠地對鋰離子電池電解液中添加劑的含量進行測量義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子電池電解液中添加劑含量的測定方法。

背景技術(shù)

目前，鋰離子電池因具有能量密度高、循環(huán)性能好、綠色無污染等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、電動汽車及儲能領(lǐng)域。電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，其中微量的添加劑，對電池性能提升，起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)有技術(shù)中，對鋰離子電池電解液進行成分分析的常規(guī)方法包括：氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和離子色譜法等。其中，氣相色譜法及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，適用于電解液中有機成分的檢測，而離子色譜法，適用于無機鹽類的檢測。這些現(xiàn)有的方法，對于大多數(shù)配方的鋰離子電池電解液來講，能夠滿足分析的要求，但是，對于一些高沸點、受熱分解和對水敏感的電解液添加劑成分，應(yīng)用這些常規(guī)方法時，常常由于重現(xiàn)性差，而導(dǎo)致測試誤差較大。

因此，目前急需開發(fā)一種方法，其能夠準(zhǔn)確、可靠地對鋰離子電池電解液中添加劑的含量進行測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提供一種鋰離子電池電解液中添加劑含量的測定方法。

為此，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池電解液中添加劑含量的測定方法，包括以下步驟：

第一步、在多份已知組分的預(yù)設(shè)電解液中，分別加入預(yù)設(shè)不同含量的添加劑，對應(yīng)獲得多個標(biāo)準(zhǔn)序列電解液，并用多個標(biāo)準(zhǔn)序列電解液，分別制作獲得多個標(biāo)準(zhǔn)序列電池；

第二步、將每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池，以預(yù)設(shè)大小的電流進行恒流充電，測量獲得每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池在恒流充電過程中具有的電池電壓及電池容量數(shù)據(jù)；

第三步、對于每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池，以標(biāo)準(zhǔn)序列電池的電池容量Q對電池電壓V進行微分，計算得到dQ/dV，然后以標(biāo)準(zhǔn)序列電池的電池電壓為橫坐標(biāo)，以dQ/dV為縱坐標(biāo)，繪制每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池的容量微分曲線，得到每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池中添加劑的反應(yīng)峰峰位，并通過積分獲得添加劑的反應(yīng)峰峰高及峰面積數(shù)據(jù)；

第四步、對于多個標(biāo)準(zhǔn)序列電池，以標(biāo)準(zhǔn)序列電池中添加劑的含量為縱坐標(biāo)，以每個標(biāo)準(zhǔn)序列電池中添加劑的反應(yīng)峰面積或峰高數(shù)據(jù)作為橫坐標(biāo)，繪制多個標(biāo)準(zhǔn)序列電池中添加劑的散點圖，并通過對該散點圖進行擬合，獲得添加劑的質(zhì)量與反應(yīng)峰面積或峰高數(shù)據(jù)之間的定量關(guān)系式；

第五步、對于具有待測含量的添加劑的一份待測電解液，采用與第一步中制作標(biāo)準(zhǔn)序列電池相同的制作方法，制作待測電解液電池；

第六步、將待測電解液電池，以預(yù)設(shè)大小的電流進行恒流充電，測量獲得待測電解液電池在恒流充電過程中具有的電池電壓及電池容量數(shù)據(jù)，接著，以待測電解液電池的電池容量Q對電池電壓V進行微分，計算得到dQ/dV，然后以待測電解液電池的電池電壓為橫坐標(biāo)，以dQ/dV為縱坐標(biāo)，繪制待測電解液電池的容量微分曲線，得到待測含量的添加劑的反應(yīng)峰峰位，并通過積分獲得待測含量的添加劑的反應(yīng)峰峰高及峰面積數(shù)據(jù)，然后依據(jù)第四步獲得的定量關(guān)系式，計算出待測電解液中待測含量的添加劑具有的質(zhì)量。

其中，在第六步之后，還包括以下步驟：

第七步、根據(jù)待測電解液制作待測電解液電池時的注液量，以及第五步獲得的待測電解液中待測含量的添加劑具有的質(zhì)量，計算獲得待測電解液中添加劑的質(zhì)量含量。