一种电池的作业方法技术

本发明专利技术公开了一种电池的作业方法，包括以下步骤：获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线；根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM；通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值M

【技术实现步骤摘要】
一种电池的作业方法
本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种电池的作业方法。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动进行工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。由于锂离子电池正极含锂主要材料(称为活性材料)的导电性较差，一般需要在正极材料中掺混一定比例的导电剂，以便于电化学反应中的电子传导，降低电池内阻，提高电池的实际放电容量。常用的导电剂选用碳材料。在添加的导电剂量过少时，导电效果不理想；添加的导电剂量过多时，会降低电池单位质量的能量，使得电池变重、变大。现有电池加工中，工程师通过实验试错法求得锂离子电池中导电剂较为合理的含量,其不够精确，未能使电池获得最大能量密度。且该方法需要花费大量的人力物力，成本高，效率低。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种电池的作业方法，该方法能够简单快速且准确的确定电池内最佳导电剂质量分数，从而使加工形成的电池在同等质量的正极材料中能够获得最大能量密度。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种电池的作业方法，包括以下步骤：获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线；根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM；通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值Mbest；以所述最佳导电剂质量分数值Mbest在所述电池内设置导电剂的质量。上述技术方案中，“获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线”具体包括：利用电化学模型或实验法获取所述电池中所述导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn对应的所述能量密度值E1、E2、E3……En；以所述导电剂质量分数M为横轴，以所述能量密度E为纵轴绘制坐标系；在所述坐标系中标注所述导电剂质量分数值为M1、M2、M3……Mn时所述能量密度值为E1、E2、E3……En对应的每一测试点；根据多个所述测试点拟合测试曲线。上述技术方案中，“根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM”具体包括：求所述测试曲线关于所述能量密度E与所述导电剂质量分数M之间的所述测试方程；对所述测试方程一阶求导得所述导电剂收益敏感因子的计算公式X＝dE/dM。上述技术方案中，“通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值Mbest”具体包括：在所述导电剂收益敏感因子X＝0时，求得所述电池中最佳导电剂质量分数值Mbest。上述技术方案中，所述导电剂质量分数＝导电剂的质量/正极材料配方的总质量。上述技术方案中，至少由所述电池获取五个所述导电剂质量分数值和与其对应的五个所述能量密度值，其中包括所述导电剂质量分数值为零值。上述技术方案中，对所述电池获取十个所述导电剂质量分数值和与其对应的十个所述能量密度值，其中包括所述导电剂质量分数值为零值。上述技术方案中，所述电化学模型为NewmanP2D模型。上述技术方案中，所述电化学模型为非均相模型。本专利技术至少具有如下有益效果：1.本专利技术中利用电池中导电剂质量分数值与对应的能量密度值绘制测试曲线，由测试曲线求得导电剂质量分数与能量密度之间的关系，进一步得到导电剂收益敏感因子的计算公式，通过导电剂收益敏感因子的计算公式能够精准计算出电池中的最佳导电剂质量分数值Mbest，从而使以此加工形成的电池能够获取最大的能量密度。2.利用电化学模型进行模拟仿真和并行计算求得电池中导电剂质量分数值对应的能量密度值，可以短时间获得大量的数据点，实现在低成本、高效率下求得电池的最大能量密度值，且有利于电池制造前的研发。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一中测试曲线示意图；图2是本专利技术实施例一中导电剂质量分数与导电剂收益敏感因子关系曲线示意图；图3是本专利技术实施例一中导电剂的质量不足时电池内导电通路示意图；图4是本专利技术实施例一中导电剂的质量最佳时电池内导电通路示意图；图5是本专利技术实施例二中测试曲线示意图；图6是本专利技术实施例二中导电剂质量分数与导电剂收益敏感因子关系曲线示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：参见图1～4所示，一种电池的作业方法，包括以下步骤：获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线；根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM；通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值Mbest；以所述最佳导电剂质量分数值Mbest在所述电池内设置导电剂的质量。利用所述电池中所述导电剂质量分数值与对应的所述能量密度值绘制测试曲线，由所述测试曲线求得导电剂质量分数与能量密度之间的关系，进一步得到导电剂收益敏感因子的计算公式，通过导电剂收益敏感因子的计算公式能够精准计算出电池中的最佳导电剂质量分数值Mbest，从而使以此加工形成的电池能够获取最大的能量密度值。所述导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En可通过不同的方式获取。如利用数据库查询得到或利用实验法测试得到或利用电化学模型计算得到等。所述实验法具体可通过对所述电池设置不同的所述导电剂质量分数值，测试所述电池在不同的所述导电剂质量分数值下能够获取到的所述能量密度值。优选地，可采用电化学模型计算的方式获取所述导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn与所述能量密度值E1、E2、E3……En间的对应数据。所述电化学模型可选用NewmanP2D模型、非均相模型等。所述电化学模型以多孔电极理论和浓溶液理论为基础，通过将锂离子电池内部电化学反应动力学、传质、传热等微观过程描述为微分方程，从机理层面描述锂离子电池的充放电行为，精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线；/n根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM；/n通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值M

【技术特征摘要】
1.一种电池的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线；
根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏感因子X＝dE/dM；
通过所述导电剂收益敏感因子X计算最佳导电剂质量分数值Mbest；
以所述最佳导电剂质量分数值Mbest在所述电池内设置导电剂的质量。


2.根据权利要求1所述的电池的作业方法，其特征在于：“获取至少五组电池的导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn和与该导电剂质量分数值对应的能量密度值E1、E2、E3……En并绘制测试曲线”具体包括：
利用电化学模型或实验法获取所述电池中所述导电剂质量分数值M1、M2、M3……Mn对应的所述能量密度值E1、E2、E3……En；
以所述导电剂质量分数M为横轴，以所述能量密度E为纵轴绘制坐标系；
在所述坐标系中标注所述导电剂质量分数值为M1、M2、M3……Mn时所述能量密度值为E1、E2、E3……En对应的每一测试点；
根据多个所述测试点拟合测试曲线。


3.根据权利要求2所述的电池的作业方法，其特征在于：“根据所述测试曲线获得测试方程并求导得导电剂收益敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新虹，
申请(专利权)人：苏州易来科得科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32