[發明專利]一種扣式鋰電池及扣式鋰電池組裝質量的檢測方法

在審

• 申請號: 202011629107.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112881922A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 趙倩倩;張志波;趙雅麗;張國旺;張林;朱衛泉
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司;中信國安盟固利電源技術有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/378;H01M50/109;H01M10/052
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

本發明提供了一種扣式鋰電池，其包括對電極和研究電極，其中，對電極為金屬鋰片，研究電極為以碳材料制備得到的電極。利用該扣式鋰電池對扣式電池的組裝質量進行檢測，通過研究電極表面狀態的變化來判斷電極的表面反應情況，從而判斷扣式鋰電池的組裝質量。該方法無需進行特殊檢測設備和方法，準確快捷，簡單易行，省時省力，有利于在工業化生產及研發過程中推廣使用。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，具體涉及一種扣式鋰電池的組裝的評估檢測方法。

背景技術

鋰電池具有工作電壓高、重量輕、能量密度大、循環壽命長等優點，是移動電子設備、電動汽車等產業的理想電源，從而被廣泛應用。其中，鋰電池電極材料、電解液和隔膜等性能直接影響到鋰電池的性能，尤其是電極材料，對于鋰電池性能的提高尤為重要。

在鋰離子電池電極材料的研發過程中，電極材料的性能評價通常需要將其制備成鋰電池，測試鋰電池各方面性能進行比較。目前國內材料廠家和電池廠家一般會采用兩種方式來篩選材料，一種為通過評估檢測鋰離子的扣式半電池的性能，一種為評估檢測鋰離子全電池的性能。

扣式電池由于體積小、成本低、組裝簡單方便、周期短的優點，被廣泛用作電池材料評價篩選的途徑，在材料研發和篩選時起著重要作用，尤其是在鋰離子電池廣泛應用于各個領域后，將電極材料制作成鋰離子扣式電池進行電極材料的評價及選用，廣泛的應用于鋰離子電池的研發過程中。鋰離子扣式電池作為篩選材料的評價方法之一，其操作簡單，周期短，在材料研發和客戶端篩選合格供應商及來料檢驗時起著重要作用。

在實際研發及生產過程中，對電極材料性能和各結構件規格尺寸進行研究和篩選，不同尺寸規格結構件的的選用，由于人為操作等因素，會存在扣式電池內部結構件間接觸不良，組裝質量不均一等情況，造成電池內部接觸電阻較大，導致測試時得不到材料的真實性能，不利于電極材料的評估，從而影響鋰離子電極材料的篩選評價。在目前的研發生產過程中，如果出現性能參數不佳的情況，無法快速準確的判斷是電極材料本身性能等原因還是由于扣式電池組裝差異或失誤導致的。

因此，如何快速有效檢測扣式鋰離子電池組裝質量對于提高扣式鋰離子電池的測試一致性和穩定性具有重要意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，制備了一種扣式鋰電池，并利用其檢測扣式鋰電池的組裝質量。該扣式鋰電池以金屬鋰片作為對電極，以碳材料制備成研究電極，形成半電池，在對其充放電后，利用研究電極的狀態變化，可以直接觀察分析，判斷扣式鋰電池內部結構件間的接觸程度，進而評估扣式鋰電池的組裝質量，從而完成本發明。

本發明第一方面的目的在于提供一種扣式鋰電池，其包括對電極和研究電極，所述對電極為金屬鋰片，所述研究電極為以碳材料制備得到的電極。

本發明第二方面的目的在于提供一種扣式鋰電池組裝質量的檢測方法，所述方法優選采用第一方面所述的扣式鋰電池進行檢測。所述方法具體包括以下步驟：

步驟1、組裝扣式鋰電池；

步驟2、將扣式鋰電池接入電路，進行充放電，得到荷電態扣式鋰電池；

步驟3、將荷電態扣式鋰電池拆開，評估扣式鋰電池的組裝質量。

所述扣式鋰電池以金屬鋰片作為對電極，以碳材料制備成研究電極。在扣式鋰電池中，金屬鋰片為負極，即對電極為負極，研究電極為正極。

步驟2中，所述研究電極由碳材料和集流體制備得到，拆解放電完成后的扣式鋰電池，通過觀察極片狀態，判斷結構件的接觸是否良好。

本發明提供的檢測扣式鋰電池組裝質量的方法具有以下有益效果：

(1)本發明中的扣式鋰電池組裝質量檢測方法能夠應用于各種鋰電池電極材料性能檢測、內部結構件的選用及評估扣式電池的組裝，應用廣泛，具有普適性。