一种锂电池负极材料体积变化的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂电池负极材料体积变化的测量装置及方法，包括：壳体，用以放置负极材料样品，以及注入电解液以提供条件进行嵌锂反应；压块，用以压实所述负极材料样品；压杆，与所述压块连接，所述压杆上还连有长度测量系统和压力传感系统，所述长度测量系统用以测得所述压块的移动距离，所述压力传感系统用以测得所述压块的下压压力。本发明专利技术直接测量负极材料的充电体积膨胀，减少了极片制作、电芯组装等繁琐步骤，同时也可以直接测量材料的粉末压实密度；且所测数据皆为实时数据，可以观察负极材料体积的动态变化。极材料体积的动态变化。极材料体积的动态变化。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池负极材料体积变化的测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及电池材料测试技术，更具体地说，涉及一种锂电池负极材料体积变化的测量装置及方法。

技术介绍

[0002]在电池设计时，负极极片的膨胀率是需要考量的关键参数之一，特别是随着电池能量密度的不断提高，负极或采用硅碳复合材料，这时负极材料在充放电过程中的体积变化率就显得尤为重要。
[0003]目前锂电池领域中材料在充放电过程中的体积变化都通过制成电芯后进行充放电再进行电芯体积的测量，而电芯在进行充放电过程中不仅电池材料会存在体积变化，同时也会存在产气现象，不能明确地检测出材料本身的变化。
[0004]电芯体积变化测量方法主要有排液法和内部测量法等。
[0005]排液法利用液体浮力相关信息计算得到电芯体积，例如中国专利CN107389148A测量电芯体积的夹具及方法、CN109668603A一种电芯体积测量装置及方法、CN111256629A一种测量电芯体积变化的仪器及方法，其中CN111256629A可实现原位检测。
[0006]内部测量法在电芯内部防止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于，包括：壳体，用以放置负极材料样品、金属锂以及注入电解液以提供条件进行嵌锂反应；压块，用以压实所述负极材料样品、金属锂；压杆，与所述压块连接，所述压杆上还连有长度测量系统和压力传感系统，所述长度测量系统用以测得所述压块的移动距离，所述压力传感系统用以测得所述压块的下压压力。2.根据权利要求1所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述壳体内部由内向外依次设有锂填充腔、样品腔和注液腔；所述锂填充腔内放置所述金属锂；所述样品腔内放置所述负极材料样品；所述注液腔上设有注液口，用以注入所述电解液。3.根据权利要求1所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述壳体包括底座以及其上由内向外依次设有样品腔和注液腔；所述样品腔内放置所述金属锂及隔膜、负极材料样品；所述注液腔上设有注液口，用以注入所述电解液。4.根据权利要求2所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述样品腔和所述注液腔之间采用陶瓷隔开，所述样品腔和所述锂填充腔之间采用陶瓷固态电解质隔开。5.根据权利要求3所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述样品腔与注液腔间由带孔的不锈钢材质隔开，且孔内填充有陶瓷材料。6.根据权利要求2或3所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述压块嵌入所述样品腔中，并与所述样品腔相适配。7.根据权利要求1所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置，其特征在于：所述壳体为不锈钢材质制成。8.一种基于权利要求2或4所述的锂电池负极材料体积变化的测量装置的测量方法，其特征在于，包括：1)材料粉末压实密度的测量初始状态时，所述长度测量系统的读数为0，上抬所述压杆，取出所述压块，在所述样品腔内放置已经称量好的所述负极材料样品，放入所述压块，下压所述压杆，控制所述压杆缓慢下压，通过压力传感系统得到所述负极材料样品的实时压力值，通过所述长度测量系统得到所述负极材料样品的实时高度值H，可得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婧洁，李铮铮，谭迎宾，徐丽敏，杨兵，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：