一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法技术

本发明专利技术提供了一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，属于锂离子电池技术领域。具体方法：将活性颗粒物平铺在金属导电胶上，得到导电极片；并测试活性颗粒物、金属导电胶以及隔膜的物理参数；将隔膜覆盖在所得导电极片上；将金属极片和所得被隔膜覆盖的导电极片进行重叠并固定，并注入电解液；将导电极片和金属极片分别连接充放电装置的正负极，对活性颗粒物进行充电或放电至活性颗粒物对应截止电压，取出导电极片；利用公式计算所述活性颗粒物的体积变化率，所述公式为αv=(

【技术实现步骤摘要】
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100%
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100%。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，步骤S1中，所述金属导电胶选自铜导电胶和/或铝导电胶。所述金属导电胶可导电集流体并带有粘结胶，其中集流体和金属导电胶与电解液不发生反应，在充放电过程中集流体与金属导电胶不参与反应。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，步骤S2中，所述隔膜选自高分子聚合物隔膜、功能性修饰的高分子聚合物隔膜、无纺布隔膜或功能性修饰的无纺布隔膜。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述高分子聚合物隔膜的基材选自聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA、聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF和聚氯乙烯PVC中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述高分子聚合物隔膜的基材选自聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚偏氟乙烯中的一种或多种。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述功能性修饰包括陶瓷修饰或PVDF修饰。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述陶瓷修饰中的陶瓷粉体选自三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、二氧化锡、氧化锌、氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸钡、硫酸钡、钛酸钡、氮化铝和氮化镁中的一种或多种。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，步骤S3中，所述金属极片选自锂片或其合金、钠片或其合金、钾片或其合金、覆金属箔材片。所述金属极片为可与活性颗粒物发生电化学反应的活性金属材料。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述覆金属箔材片中的金属选自锂、钠和钾中的一种或多种。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，步骤S3中，所述电解液中含有锂盐或钠盐。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，步骤S3中，所述电解液的溶剂选自碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸二乙酯DEC、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、乙酸甲酯MA、乙酸乙酯EA和丙酸乙酯EP中的一种或多种。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，步骤S4中，进行充电或放电的电流为(m2‑
m1)
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C1/100计算所得。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，步骤S4中操作是在惰性气氛中进行，所述惰性气氛中惰性气体选自氩气和\或氮气。
[0019]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：按照本专利技术所述方法可以简便测试活性颗粒物在充放电后体积变化。测试过程不需要传统的制浆、涂布、干燥和冷压，组装电池这种复杂制备流程，避免了过多额外环节的影响；且金属极片中不用添加导电碳和额外的粘结剂，可以减少外来物质的引入带来的受力影响；同时该方法中活性颗粒物层为单层，可以避免传统极片中颗粒堆积空隙对体积变化的影响。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术中应用装置示意图；其中，1金属导电胶；2活性颗粒物；3隔膜；4金属极片；5装配盒；6充放电装置。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0022]实施例1本实施例提供了一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，具体实验如下所示：将长度和宽度分别为5cm
×
2cm的金属锂片放入装配盒底部，底部有导电夹将其固定，同时，将长和宽分别为6cm
×
3cm、厚度为12μm的PE基膜隔膜放置在金属锂片上侧，保证隔膜可完全覆盖金属锂片；将人造石墨活性颗粒物平铺在铜导电胶上，去除未被粘住的活性颗粒物，得到导电极片并称重m2，后将该导电极片置于隔膜上方，其中人造石墨活性颗粒物侧靠近隔膜（见图1）；在氦气的惰性气氛下，加入电解液（浓度为1M的LiPF6溶液，其中溶剂为EMC与EC体积比为7:3的混合溶剂）至可以浸没导电极片、隔膜及金属极片，盖上装配盒盖后静置半小时，连接导线，使用充放电装置设置充电过程。其中，充电或放电的电流为(m2‑
m1)
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C1/100计算所得，以该电流进行放电，截止电压为0.01V。
[0023]实施例2本实施例提供了一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，具体实验如下所示：将长度和宽度分别为5cm
×
2cm的金属锂片放入装配盒底部，底部有导电夹将其固定，同时，将长和宽分别为6cm
×
3cm、厚度为12μm的PE基膜隔膜放置在金属锂片上侧，保证隔膜可完全覆盖金属锂片；将氧化亚硅活性颗粒物平铺在铜导电胶上，去除未被粘住的活性颗粒物，得到导电极片并称重m2，后将该导电极片置于隔膜上方，其中氧化亚硅活性颗粒物侧靠近隔膜（见图1）；在氦气的惰性气氛下，加入电解液（浓度为1M的LiPF6溶液，其中溶剂为EMC与EC体积比为7:3的混合溶剂）至可以浸没导电极片、隔膜及金属极片，盖上装配盒盖后静置半小时，连接导线，使用充放电装置设置充电过程。其中，充电或放电的电流为(m2‑
m1)
×
C1/100计算所得，以该电流进行放电，截止电压为0.01V。
[0024]实施例3本实施例提供了一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，具体实验如下所示：将长度和宽度分别为5cm
×
2cm的金属锂片放入装配盒底部，底部有导电夹将其固定，同时，将长和宽分别为6cm
×
3cm、厚度为12μm的PE基膜隔膜放置在金属锂片上侧，保证隔膜可完全覆盖金属锂片；将硬碳活性颗粒物平铺在铜导电胶上，去除未被粘住的活性颗粒物，得到导电极片并称重m2，后将该导电极片置于隔膜上方，其中硬碳活性颗粒物侧靠近隔膜（见图1）；在氦气的惰性气氛下，加入电解液（浓度为1M的LiPF6溶液，其中溶剂为EMC与EC体积比为7:3的混合溶剂）至可以浸没导电极片、隔膜及金属极片，盖上装配盒盖后静置半小时，连接导线，使用充放电装置设置充电过程。其中，充电或放电的电流为(m2‑
m1)
×
C1/100计算所得，以该电流进行放电，截止电压为0.01V。
[0025]实施例4本实施例提供了一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，具体实验如下所示：
将长度和宽度分别为5cm
×
2cm的金属钠片放入装配盒底部，底部有导电夹将其固定，同时，将长和宽分别为6cm
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3cm、厚度为12μm的PE基膜隔膜放置在金属锂片上侧，保证隔膜可完全覆盖金属钠片；将硬碳活性颗粒物平铺在铜导电胶上，去除未被粘住的活性颗粒物，得到导电极片并称重m2，后将该导电极片置于隔膜上方，其中硬碳活性颗粒物侧靠近隔膜（见图1）；在氦气的惰性气氛下，加入电解液（浓度为1M的NaPF6溶液，溶剂为EMC与EC的体积比为7:3的混合溶剂，添加剂为质量浓度为2%的FEC，FEC中文全称为氟代碳酸乙烯酯）至可以浸没导电极片、隔膜及金属极片，盖上装配盒盖后静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试活性颗粒物电化学过程体积变化率的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将活性颗粒物平铺在金属导电胶上，去除未被粘住的活性颗粒物，得到导电极片并称重得到质量m2；并测试活性颗粒物的中值粒径d3、金属导电胶厚度d1与质量m1，以及隔膜的厚度d2；测试活性颗粒物的相对克容量为C1；S2、将隔膜覆盖在步骤S1中所得导电极片上，测试被隔膜覆盖的导电极片的复合厚度d4，并引入矫正因子
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=d4/（d1+d2+d3）；S3、将金属极片和步骤S2所得被隔膜覆盖的导电极片进行重叠并固定，并注入电解液；S4、将步骤S3中的导电极片和金属极片分别连接充放电装置的正负极，对活性颗粒物进行充电或放电至活性颗粒物对应截止电压，取出充电或放电后的被隔膜覆盖的导电极片，测得复合厚度d5；S5、利用公式计算所述活性颗粒物的体积变化率，所述公式为αv=(
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100%。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述金属导电胶选自铜导电胶和/或铝导电胶。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：