[發明專利]一種電芯浸潤性的測試方法

在審

• 申請號: 202110104039.8
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112903537A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 洪玉;杜雙龍;呂正中;劉金成
• 申請（專利權）人: 湖北億緯動力有限公司
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種電芯浸潤性的測試方法，所述測試方法包括如下步驟：(1)將電芯在電解液中進行浸潤，得到電芯浸潤到飽和的時間；(2)根據待測電芯種類和電解液的成分，選取目標元素；(3)將浸潤后的電芯拆解，進行取樣，對步驟(2)所述目標元素的含量進行測試，獲得所述電芯的浸潤性。本發明提供的電芯浸潤狀態的測試方法實現了鋰離子電池在實際生產中電解液浸潤的狀態檢測，將電芯浸潤檢測從理論性提升至實際性，真正意義上的檢測了鋰離子電池在化成前電芯的浸潤狀態。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，涉及一種電芯浸潤性的測試方法。

背景技術

鋰離子電池具有高工作電壓和高能量密度，廣泛地應用于電子設備和器材等領域。這種高能量密度可以直接由其容量值反映，而容量的高低受到電芯浸潤程度的影響。因此，找到一種快速準確便捷的方式表征電芯的浸潤程度顯得十分重要。

目前軟包裝電芯的浸潤程度常用兩種方法間接表征：一種是直接將化成前的電芯拆解并肉眼觀察非水電解液的浸潤程度，但其無法實現在線檢測并且是破壞性檢測；另一種是在電芯完成容量后分析容量數據間接反映電芯的浸潤程度，但其無法挽救浸潤不良的電芯，只能報廢，浪費成本。

CN101311703A公開了一種測量非水電解質(也可稱為非水電解液)電池潤濕性的方法及裝置，通過將電容頻譜儀的測量端子電連接于所述電極組件的正極和負極，來測量正極和負極之間的電容值；通過所測得的電容值估計所述電極組件中電解質的潤濕性(亦即浸潤性)。從原理上講，阻抗主要包括歐姆阻抗+離子阻抗+電子阻抗，該專利的本質是直接測量正負極上的電容值，再換算成阻抗值；該阻抗值主要包括歐姆阻抗和離子阻抗，而歐姆阻抗基本不變(或者說變化不大)，此時表征浸潤性最主要的就是要說明離子阻抗的變化趨勢，而離子阻抗的影響因素很多，諸如溫度、壓力等，所以這一方法很難直接且有效地表征非水電解液浸潤性。

CN107655794A公開了一種測試電池電解液在電極材料上浸潤性的方法，是采用擴散法測試電解液在電極極片上的浸潤率，即單位體積的電解液完全浸入到電極極片所需的時間，從而能夠對電解液的浸潤性做出直接明了的判斷，但是這種方法不能定量的分析電解液浸入多少，另外也不能確定電芯注液后極片各部分的浸潤性優劣。

目前，極片浸潤不代表卷芯浸潤，卷芯浸潤取決于松緊度、溫度等諸多因素，浸潤取決于材料/溫度/工藝等，浸潤好壞直接影響化成時成膜好壞，但對卷芯浸潤性研究的內容較少。

因此需要開發如何評測電池電芯浸潤良好的評測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電芯浸潤性的測試方法。本發明所提供的測試方法，操作簡單，且可以定量對電芯的浸潤性進行評估。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種電芯浸潤性的測試方法，所述測試方法包括如下步驟：

(1)將電芯在電解液中進行浸潤，得到電芯浸潤到飽和的時間；

(2)根據待測電芯種類和電解液的成分，選取目標元素；

(3)將浸潤后的電芯拆解，進行取樣，對步驟(2)所述目標元素的含量進行測試，獲得所述電芯的浸潤性。

本發明中，通過對電芯先進行浸潤，可以初步得到電芯完全浸潤的下限值和上限值。

本發明所采用的檢測方法稱為ICP元素表征法，通過選取目標元素，根據目標元素在電芯中不會隨著電解液有機溶劑的蒸發而流失的特性，定量分析電芯中不同區域的目標元素含量。獲得上述含量后，可以將其標準差作為表征電芯不同區域電解液均勻程度的指標。

本發明提供的電芯浸潤狀態的測試方法實現了鋰離子電池在實際生產中電解液浸潤的狀態檢測，將電芯浸潤檢測從理論性提升至實際性，真正意義上的檢測了鋰離子電池在注液完成后電芯的浸潤狀態。