预锂化膜的预锂化量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种预锂化膜的预锂化量检测方法，包括：制备负极极片、预锂化膜和铝箔；铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1；负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1；所述预锂化膜包括1um‑50um的基膜和涂布在所述基膜之上的0.02um‑100um的预锂化层；将制备好的负极极片、预锂化膜和铝箔装成扣式电池；其中，所述预锂化层面向所述铝箔一侧进行装配；将扣式电池进行静止，静止时间8‑32小时；对扣式电池在1uA/cm

【技术实现步骤摘要】
预锂化膜的预锂化量检测方法
本专利技术涉及锂电池材料
，尤其涉及一种预锂化膜的预锂化量检测方法。
技术介绍
锂离子电池因具有输出电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、无记忆效应等特点，作为主要的储能器件成功应用于移动电源领域。为了进一步满足电网储能、电动汽车以及消费类电子产品对储能器件的需求，更长循环寿命、安全性更好、能量密度更高的电极材料以及锂电池体系成为研究热点。锂电池在工作过程中，锂离子在正负极中进行穿梭。锂电池能量密度的高低很大一部分上取决于电池中活性锂离子的多少。然而目前商业化中的锂电池中，首周时正极材料和负极材料往往不可逆的消耗锂离子。因此补充被消耗的锂离子成为一种有效提高锂电池能量密度的手段。为此，业内提出了预锂化膜和预锂化技术，但是，目前缺乏一种精确测量预锂化膜预锂化量的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种预锂化膜的预锂化量检测方法，通过合理设定负极极片、预锂化膜和铝箔的面积比，进行扣式电池的装配，能够准确测定预锂化膜的预锂化量。该方法简操作简单，测量精度高，给预锂化膜的预锂化量提供了一种可靠的测试手段。本专利技术实施例提供了一种预锂化膜的预锂化量检测方法，所述方法包括：制备负极极片、预锂化膜和铝箔；铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.5-1；负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.5-1；所述预锂化膜包括1um-50um的基膜和涂布在所述基膜之上的0.02um-100um的预锂化层；将制备好的负极极片、预锂化膜和铝箔装成扣式电池；其中，所述预锂化层面向所述铝箔一侧进行装配；将扣式电池进行静止，静止时间8-32小时；对扣式电池在1uA/cm2-1mA/cm2的放电电流密度下进行放电处理，放电截止电压在4.2V-4.7V之间；读取放电容量，计算所述预锂化膜的预锂化量。优选的，所述预锂化层包括：1wt％-99.99wt％的预锂化材料，0wt％-98.99wt％的涂层材料，0.01wt％-10wt％的粘结剂，0％-10wt％的导电添加剂和0wt％-2wt％的分散剂和0wt％-2wt％的助剂；其中，所述预锂化材料为：在电压控制下可以发生电化学反应释放出锂离子的材料；所述预锂化材料具体包括：LixM1yOz、LixM2y(PO4)z或LixM2y(SiO4)z、Li2S或LixM1ySz；x,y,z为整数或非整数且满足化学式的电价平衡；M1为金属元素、过渡金属元素、稀土元素、碱金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；M2为金属元素、过渡金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；其中，所述预锂化材料在充电化成后，转化为含锂源材料或不含锂源材料；所述含锂源材料具体包括：LiaM1bOc、LiaM2b(PO4)c或LiaM2b(SiO4)c、Li2S或LiaM1bSc；其中a,b,c为整数或非整数且满足化学式的电价平衡；M1为金属元素、过渡金属元素、稀土元素、碱金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；M2为金属元素、过渡金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；所述不含锂源材料包括：S、CuO、Cu2O、Fe2O3、Fe3O4、FeO、Al2O3、Co3O4、Co2O3、V2O5、MnO、Mn2O3、NiO、MgO、TiO2、AlPO4、TiPO4、CoPO4、MnPO4、Ni3(PO4)2、Mg3(PO4)2、Co2(PO4)3中的一种或多种组合；所述涂层材料包括陶瓷材料、聚合物材料、压电材料、导热材料、导电材料的一种或者几种组合。优选的，所述预锂化材料具体包括：Li2S、LixCuyOz、LixFeyOz、LixAlyOz、LixVyOz、LixCoyOz、LixMnyOz、LixNiyOz、Li2C2O4、LixMgyOz、LixTiyOz、LixCuy(PO4)z、LixFey(PO4)z、LixAly(PO4)z、LixVy(PO4)z、LixMny(PO4)z、LixNiy(PO4)z、LixMgy(PO4)z或LixTiy(PO4)z的一种或多种的组合。优选的，所述预锂化层包括：1wt％-99wt％的第一预锂化材料、1wt％-99wt％的第二预锂化材料，0.01wt％-10wt％的粘结剂，0％-10wt％的导电添加剂，0wt％-2wt％的分散剂和0wt％-2wt％的助剂；其中，第一预锂化材料与第二预锂化材料的质量之比为5-100；第一预锂化材料的粒度在500nm-5um之间，第二预锂化材料的粒度在1nm-500nm之间；所述第一预锂化材料和所述第二预锂化材料分别为：在电压控制下可以发生电化学反应释放出锂离子的材料。优选的，所述第一预锂化材料具体包括：LixCuyOz、LixFeyOz、LixAlyOz、LixVyOz、LixCoyOz、LixMnyOz、LixNiyOz、LixMgyOz、LixCuy(PO4)z、LixAly(PO4)z、LixNiy(PO4)z或LixMgy(PO4)z中的一种或多种的组合；所述第二预锂化材料具体包括：Li2S、LixCuyOz、LixFeyOz、LixAlyOz、LixVyOz、LixCoyOz、LixMnyOz、LixNiyOz、Li2C2O4、LixMgyOz、LixTiyOz、LixCuy(PO4)z、LixFey(PO4)z、LixAly(PO4)z、LixVy(PO4)z、LixMny(PO4)z、LixNiy(PO4)z、LixMgy(PO4)z或LixTiy(PO4)z中的一种或多种的组合；所述x,y,z为整数或非整数且满足化学式的电价平衡。进一步优选的，所述预锂化材料为球形、椭球形或无规则多边形的颗粒；所述基膜包括聚丙烯PP膜、聚乙烯PE膜、无纺布隔膜、纤维隔膜、陶瓷隔膜、固态电解质隔膜中的一种或多种复合；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、丁苯乳胶、苯丙乳胶、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯、海藻酸钠、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯以及聚四氟乙烯中的一种或者多种混合；所述导电添加剂为炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、乙炔黑、科琴碳、石墨烯、金属银、金属金、气相生长炭纤维VGCF、导电石墨KS-6、炭黑SUPER-P的一种或者多种混合；所述分散剂为聚丙烯酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、聚丙烯酸钾、辛基苯酚聚氧乙烯或磺酸盐氟分散剂中的一种或者多种；所述助剂为聚二甲基硅氧烷、硅油、聚醚类、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚、烷基苯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺或聚氧乙烯酰胺的一种或几种组合。优选的，所述负极极片包括：金属锂片、铜箔、铝箔或涂有负极活性物质的极片；所述负极活性物质包括：天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、氧化亚硅材料、纳米硅碳材料及钛酸锂中的一种或多种。优选的，所述铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.7-1；负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.7-1；所述静止时间为8-24小时；所述放电电流密度为1uA/cm2-500uA/cm2。优选的，所述计算所述预锂化膜的预锂化量具体为：预锂化量等于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预锂化膜的预锂化量检测方法，其特征在于，所述方法包括：制备负极极片、预锂化膜和铝箔；铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1；负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1；所述预锂化膜包括1um‑50um的基膜和涂布在所述基膜之上的0.02um‑100um的预锂化层；将制备好的负极极片、预锂化膜和铝箔装成扣式电池；其中，所述预锂化层面向所述铝箔一侧进行装配；将扣式电池进行静止，静止时间8‑32小时；对扣式电池在1uA/cm2‑1mA/cm2的放电电流密度下进行放电处理，放电截止电压在4.2V‑4.7V之间；读取放电容量，计算所述预锂化膜的预锂化量。

【技术特征摘要】
1.一种预锂化膜的预锂化量检测方法，其特征在于，所述方法包括：制备负极极片、预锂化膜和铝箔；铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.5-1；负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.5-1；所述预锂化膜包括1um-50um的基膜和涂布在所述基膜之上的0.02um-100um的预锂化层；将制备好的负极极片、预锂化膜和铝箔装成扣式电池；其中，所述预锂化层面向所述铝箔一侧进行装配；将扣式电池进行静止，静止时间8-32小时；对扣式电池在1uA/cm2-1mA/cm2的放电电流密度下进行放电处理，放电截止电压在4.2V-4.7V之间；读取放电容量，计算所述预锂化膜的预锂化量。2.根据权利要求1所述的预锂化量检测方法，其特征在于，所述预锂化层包括：1wt％-99.99wt％的预锂化材料，0wt％-98.99wt％的涂层材料，0.01wt％-10wt％的粘结剂，0％-10wt％的导电添加剂和0wt％-2wt％的分散剂和0wt％-2wt％的助剂；其中，所述预锂化材料为：在电压控制下可以发生电化学反应释放出锂离子的材料；所述预锂化材料具体包括：LixM1yOz、LixM2y(PO4)z或LixM2y(SiO4)z、Li2S或LixM1ySz；x,y,z为整数或非整数且满足化学式的电价平衡；M1为金属元素、过渡金属元素、稀土元素、碱金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；M2为金属元素、过渡金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；其中，所述预锂化材料在充电化成后，转化为含锂源材料或不含锂源材料；所述含锂源材料具体包括：LiaM1bOc、LiaM2b(PO4)c或LiaM2b(SiO4)c、Li2S或LiaM1bSc；其中a,b,c为整数或非整数且满足化学式的电价平衡；M1为金属元素、过渡金属元素、稀土元素、碱金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；M2为金属元素、过渡金属元素、IVA族元素的一种或者一种以上的组合；所述不含锂源材料包括：S、CuO、Cu2O、Fe2O3、Fe3O4、FeO、Al2O3、Co3O4、Co2O3、V2O5、MnO、Mn2O3、NiO、MgO、TiO2、AlPO4、TiPO4、CoPO4、MnPO4、Ni3(PO4)2、Mg3(PO4)2、Co2(PO4)3中的一种或多种组合；所述涂层材料包括陶瓷材料、聚合物材料、压电材料、导热材料、导电材料的一种或者几种组合。3.根据权利要求2所述的预锂化量检测方法，其特征在于，所述预锂化材料具体包括：Li2S、LixCuyOz、LixFeyOz、LixAlyOz、LixVyOz、LixCoyOz、LixMnyOz、LixNiyOz、Li2C2O4、LixMgyOz、LixTiyOz、LixCuy(PO4)z、LixFey(PO4)z、LixAly(PO4)z、LixVy(PO4)z、LixMny(PO4)z、LixNiy(PO4)z、LixMgy(PO4)z或LixTiy(PO4)z的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述的预锂化量检测方法，其特征在于，所述预锂化层包括：1wt％-99wt％的第一预锂化材料、1wt％-99wt％的第二预锂化材料，0.01wt％-10wt％的粘结剂，0％-10wt％的导电添加剂，0wt％-2wt％的分散剂和0wt％-2wt％的助剂；其中，第一预锂化材料与第二预锂化材料的质量之比为5-100；第一预锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫昭，罗飞，李泓，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32