一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法技术

本发明专利技术公开了一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，对三电极软包电池进行扣电测试，获得工作电极的扣电电压U

【技术实现步骤摘要】
一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法


[0001]本专利技术涉及锂电池制备
，尤其涉及一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法。

技术介绍

[0002]随着现代社会的发展，新能源汽车的应用越来越广泛。便捷舒适的同时也存在很多的安全隐患问题。锂离子电池的性能对整个电池组的能量密度、循环寿命、安全性等性能的影响至关重要，正负极材料的克容量的发挥会影响电池的容量、循环性能等，因而电池设计过程中的关键材料选择主要是正极，负极和电解液等新型材料的选择，通过搭配高镍正极和硅碳负极以及优化电解液，提升电芯比能量。而电化学设计，安全设计和结构设计则是电芯开发的难点和核心技术，可以通过添加复合导电剂，优化电极设计设计等方式进行优化。同时电池的设计关键参数如正负极材料的克容量发挥以及合理的NP设计等都会影响锂离子电池的性能；但是传统锂电池测试中对正负极材料的克容量和NP的检测准确度不够，使得锂电池实际输出与计算显示的输出存在一定的差异，造成最终锂电池使用不稳定的缺陷。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，可以准确的得到锂离子电池中正负极实际克容量以及NP比的数值。
[0004]本专利技术提出的一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，包括：
[0005]对三电极软包电池进行全电压区间的充放电测试，得到工作电极在对锂电池的电压区间U
全正极对锂
和U
全负极对锂/>；
[0006]对三电极软包电池进行扣电测试，获得工作电极的扣电电压U
扣正极对锂
和U
扣负极对锂
，可得到工作电极的正极在U
扣正极对锂
范围内的克容量和工作电极的负极在U
扣负极对锂
范围内的克容量；
[0007]分别对U
全正极对锂
和U
扣正极对锂
、以及U
全负极对锂
和U
扣负极对锂
进行对比，得到U
全正极对锂
和U
全负极对锂
对应的克容量；
[0008]根据U
全正极对锂
和U
全负极对锂
对应的克容量，计算得到全电池的实际NP比。
[0009]进一步地，所述三电极软包电池中的工作电极为选定的正负极材料，参比电极为锂铜复合带或者铜丝。
[0010]进一步地，参比电极为电芯叠片/卷绕后，组装、烘烤后引入的电极，然后封装后进行直接注液、化成、分容；
[0011]参比电极通过超声焊接在铜片和Tab片中间，铜片的尺寸比焊接面积稍大。
[0012]进一步地，参比电极为铜丝时，在化成前进行一次镀锂，充放电前进行二次镀锂。
[0013]进一步地，参比电极的镀锂参数为0.01mA～0.06mA，4h～20h。
[0014]进一步地，锂铜复合带的尺寸1～2mm，铜丝尺寸0.1mm。
[0015]本专利技术提供的一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法的优点在于：本专利技术结构中提供的一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，可以准确的得到锂离子电池中正负极实际克容量以及NP比的数值，对锂离子电池的体系开发具有重要意义，其中三电极软包电池的电芯组装过程简单。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例1#和实施例2#三电极电池示意图。
[0018]图3为本专利技术三电极测试的充放电曲线图；
[0019]图4为本专利技术正负极扣电测试的充放电曲线图；
[0020]表1为正负极材料的扣电数据以及正负极材料单独工作电压区间的容量发挥以及NP比数据。
具体实施方式
[0021]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0022]如图1至4所示，本专利技术提出的一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，其特征在于，包括如下步骤S1至S4：
[0023]S1：对三电极软包电池进行扣电测试，获得工作电极的扣电电压U
扣正极对锂
和U
扣负极对锂
，可得到工作电极的正极在U
扣正极对锂
范围内的克容量和工作电极的负极在U
扣负极对锂
范围内的克容量；
[0024]具体，扣电测试得到了工作电极的大范围的电压和克容量，扣电测试中的正负极的克容量是正极在U
扣正极对锂
范围内的克容量和负极在U
扣负极对锂
范围进行不同倍率的充放电得到的克容量，即克容量就是正负极材料单独做扣电然后进行充放电测试得到的。
[0025]S2：对扣电测试结束后的三电极软包电池进行全电压区间的充放电测试，得到工作电极在对锂电池的电压区间U
全正极对锂
和U
全负极对锂
；
[0026]扣电测试结束后的三电极测试得到的是小范围电压。
[0027]软包电芯设计时，正负极材料会进行扣电测试来确定材料的克容量发挥，从而得到电芯的设计容量和NP比，其中三电极测试可以得到小范围电压；三电极软包电池中的工作电极为选定的正负极材料，参比电极为锂铜复合带或者铜丝，锂铜复合带的尺寸1～2mm，铜丝尺寸0.1mm，将该软包电池的电芯进行充放电，得到整个电压区间的正负极材料单独的电压行为。
[0028]本实施例中，参比电极为电芯叠片/卷绕后，组装、烘烤后引入的电极，然后封装后进行直接注液、化成、分容，参比电极设置在烘烤后引入，避免了烘烤过程参比电极氧化；同时，参比电极的焊接需要加铜片进行固定和保护，铜片的尺寸比焊接面积稍大，因而参比电极通过超声焊接在铜片和Tab片中间，铜片和Tab片是先焊接好，然后再封装固定在电池内部，参比电极通过铜片和Tab片实现稳定固定以及与电池内部的稳定电连接；另外参比电极
为铜丝时，在化成前进行一次镀锂，充放电前进行二次镀锂，以确保测试准确性，镀锂参数：0.01mA～0.06mA；4h～20h。
[0029]S3：分别对U
全正极对锂
和U
扣正极对锂
、以及U
全负极对锂
和U
扣负极对锂
进行对比，得到U
全正极对锂
和U
全负极对锂
对应的克容量；
[0030]U
全正极对锂
的电压范围处于U
扣正极对锂
中，因此U
扣正极对锂
对应的克容量是总克容量，U
全正极对锂
的克容量在该总克容量范围内，同理U
全负极对锂
的克容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评测正负极材料在锂电池中克容量和NP比的方法，其特征在于，包括：对三电极软包电池进行扣电测试，获得工作电极的扣电电压U
扣正极对锂
和U
扣负极对锂
，得到工作电极的正极在U
扣正极对锂
范围内的克容量和工作电极的负极在U
扣负极对锂
范围内的克容量；对扣电测试结束后的三电极软包电池进行全电压区间的充放电测试，得到工作电极在对锂电池的电压区间U
全正极对锂
和U
全负极对锂
；分别对U
全正极对锂
和U
扣正极对锂
、以及U
全负极对锂
和U
扣负极对锂
进行对比，得到U
全正极对锂
和U
全负极对锂
对应的克容量；根据U
全正极对锂
和U
全负极对...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢兵荣，路遥，曹勇，苏峰，陈莉，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：