[發明專利]一種電化學匹配快速評價方法

在審

• 申請號: 202010724635.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111811905A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 趙靜;韓帥帥;張進;高秀玲;從長杰
• 申請（專利權）人: 天津市捷威動力工業有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N27/416
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫曉鳳

本發明提供了一種電化學匹配快速評價方法，包括涂布、制片、疊片和封裝、注液、測試幾個步驟，利用全電池的形式對完整電池體系進行評測和驗證，采用單層正極片和單層負極片的疊片方式制作成單片電池，縮短制作周期，降低制作難度及成本，提高測試效率，實現對電池材料電化學匹配性的快速評價，能夠準確快速的評價鋰離子電池正負極材料和電解液的匹配性，且可以快速評價鋰離子電池首次效率和容量發揮。

技術領域

本發明創造屬于鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種電化學匹配快速評價方法。

背景技術

目前新能源行業迅速發展，鋰離子電池成為重要的電能存儲的主要媒介，具有高能量密度，高輸出電壓，優良的循環性能，自放電小，對環境污染小等優點受到人們的關注。鋰離子電池由正極、負極、隔膜、電解液多種材料組成，電池電化學性能由正負極和電解液等多種材料及復雜的制程和工藝參數決定，因此要想得到性能良好的電池，對電池材料、配合體系的評價也是必須的。

電池在充放電過程中發生復雜的電化學反應和界面反應，因此準確快速的評測出電池的首次效率和容量發揮以及正負極與電解液的匹配性并不容易。傳統的紐扣電池偏重于電池材料電化學性能的研究，僅用于單獨研究電池的正極或負極材料電化學性能，要測試正極和負極材料與電解液的匹配程度，則需要一個完整的全電池電池來評測，而傳統軟包電池和材料的評價制作和測試周期長而且成本高，由此可見，建立快速、簡便評價電池材料的方法尤為重要。

現有技術中，常規測試方法包括電化學工作站、紐扣電池，對稱電池、軟包電池評測。其中電化學工作站偏重于材料反應的機理研究，更多的應用于科研院校；紐扣電池測試是快速評價電池材料電性能的方法，更多的應用于鋰離子電池正極或負極材料的研究開發，紐扣電池在制作過程中對環境要求比較苛刻，需要在無氧干燥的環境中進行，而且紐扣電池的制作工藝水平直接影響電池的性能和測試數據的準確性，除此之外紐扣電池測試一致性較差，無法反應某些材料的真實特性；對稱電池是采用同性極片組裝成的電池，多用于評價鋰離子電池在不同狀態下的電極材料性能測試，適用于活化后的電芯如預充化成后、循環后、短期測試后和失效分析的電芯，用于評價電極材料阻抗，篩選低阻抗材料；評估固態電解質的離子電導率等；軟包電池評測制作和測試周期長，對設備和產線有一定要求，對于材料性能評測和匹配性研究成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種電化學匹配快速評價方法，利用全電池的形式對完整電池體系進行評測和驗證，采用單層正極片和單層負極片的疊片方式制作成單片電池，縮短制作周期，降低制作難度及成本，提高測試效率，實現對電池材料電化學匹配性的快速評價，能夠準確快速的評價鋰離子電池正負極材料和電解液的匹配性，且可以快速評價鋰離子電池首次效率和容量發揮。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種電化學匹配快速評價方法，包括如下步驟：

(1)涂布：將配制好的正極漿料涂覆在鋁箔上制成正極片；將配制好的負極漿料涂覆在銅箔上制成負極片；將所述正極片、負極片烘干備用；

(2)制片：分別將正極片、負極片沖切成固定尺寸，然后將相應的極耳分別焊接在正極片及負極片上；

進一步的，將極耳焊接到正極片及負極片之前用棉簽沾取NMP將極耳處的料區擦掉，露出干凈的箔材后再進行極耳焊接。

(3)疊片和封裝：將焊接好極耳的正極片、負極片及隔膜按照疊加的方式進行疊片形成電芯，且正極片、負極片的極耳位于電芯的同一側，然后用鋁塑膜將電芯密封，留出一側用于后續注液；

(4)注液：將電芯至于干燥環境下注液，注液后的電芯進行真空預封，然后將電芯靜置，待極片完全浸潤后即可進行下一步；