[發明專利]一種鋰離子電池電極材料的熱穩定性評價方法

在審

• 申請號: 202011271858.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112505087A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 薄少國;胡淑婉;張崢
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 余婧

本發明公開了一種鋰離子電池電極材料的熱穩定性評價方法，包括以下步驟：S1、設定預設溫度T；S2、將100％SOC狀態下的電芯進行拆解，獲取電極材料；S3、獲取電極材料與電解質反應的放熱溫度T₁和電極材料的熱分解溫度T₂；S4、將T₁、T₂與T進行比較，評價電極材料的熱穩定性是否合格。本發明提供了一種簡單、可靠的電極材料熱穩定性評估方法，有助于簡單快捷、準確有效地篩選合適的鋰離子電池電極材料，降低鋰離子電池的熱失控風險。

技術領域

本發明涉及電池測試技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池電極材料的熱穩定性評價方法。

背景技術

在目前所有電池系統中，鋰離子電池能更好地滿足車輛對功率輸出、駕駛距離、加速能力、使用壽命和能量密度的要求。但由于它的熱不穩定性，在極端條件下可能發生燃燒或爆炸，極大地阻礙了大型鋰離子電池的實際應用。即在影響鋰離子電池安全性能的眾多因素中，電極材料的熱穩定性決定了鋰離子電池實際使用的上下限。許多研究表明，正是由于正極材料的分解才造成鋰離子電池的起火爆炸，尤其是正極材料處在較高充電狀態時具有熱不穩定性，存在熱失控的風險，進而引起電解液的燃燒，最終導致電池的起火乃至爆炸。因此，為滿足大功率鋰離子電池的使用安全性問題，對電極材料的熱穩定性進行評估尤為重要。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種鋰離子電池電極材料的熱穩定性評價方法。

本發明提出的一種鋰離子電池電極材料的熱穩定性評價方法，包括以下步驟：

S1、設定預設溫度T；

S2、將100％SOC狀態下的電芯進行拆解，獲取電極材料；

S3、獲取電極材料與電解質反應的放熱溫度T₁和電極材料的熱分解溫度T₂；

S4、將T₁、T₂與T進行比較，若T₁、T₂均大于T，則電極材料的熱穩定性合格；否則，電極材料的熱穩定性不合格。

優選地，所述步驟S3中，將所述電極材料進行DSC測試得到T₁，進行TG測試得到T₂。

優選地，所述DSC測試的升溫速率為5-15℃/min；優選地，當電極材料為正極材料時，DSC測試的終止溫度為200-250℃，當電極材料為負極材料時，DSC測試的終止溫度為400-450℃。

優選地，所述TG測試的升溫速率為5-15℃/min，終止溫度為800-900℃。

優選地，所述電極材料在進行DSC測試、TG測試之前，先去除電解液，然后粉末化處理。

優選地，去除電解液的方法為：先將電極材料用溶劑清洗，然后干燥，即可。

其中，粉末化處理需采用不破壞電極材料基本結構，且不引入雜質的方法，具體可以采用研磨方法。

優選地，所述步驟S2、S3均在無氧條件下進行。

本發明的有益效果如下：

本發明通過將100％SOC狀態下的電極材料從鋰離子電池中拆解出來，獲取電極材料與電解質反應的放熱溫度T₁和電極材料的熱分解溫度T₂，再與預設溫度T進行比較，從而評價電極材料的熱穩定性是否合格。本發明提供了一種簡單、可靠的電極材料熱穩定性評估方法，有助于簡單快捷、準確有效地篩選合適的鋰離子電池電極材料，降低鋰離子電池的熱失控風險。

附圖說明

圖1為實施例1負極材料的DSC曲線圖。