检测单体故障的非破坏性方法技术

本公开涉及一种用于检测单体故障的非破坏性方法，所述方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测单体故障的非破坏性方法


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年12月2日向韩国知识产权局提交的No.10
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2021
‑
0171212韩国专利申请的权益，通过引用将其全部内容合并于此。
[0003]本公开涉及一种用于检测单体故障的非破坏性方法。

技术介绍

[0004]随着技术的发展和对于移动装置需求的增加，对于作为能源的二次电池的需求迅速增加。在这些二次电池中，表现出高能量密度和工作电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池现在得以商业化并广泛使用。
[0005]此外，近年来，电子装置的设计已经成为消费者选择产品的极其重要的因素，并且电子装置已经根据消费者的口味日益小型化和纤薄化。为此，非常有必要将锂二次电池小型化和纤薄化，从而将每个电子装置内部空间的不必要浪费最小化。此外，锂二次电池有必要具有与电子装置的形状相对应的各种形状。近年来，对于包括柔性电池在内的弯曲电池的需求有所增加。
[0006]这种锂二次电池是通过制造正极和负极，将它们与分隔件一起堆叠以形成电极组装件，并且将电极组装件与电解质溶液一起合并到二次电池外壳中来制造的。
[0007]在制造过程中由于电极活性材料浆料的涂布，二次电池的电极造成滑动现象，并且因此，二次电池的电极因位置的不同而具有不同的负载。因此，可能发生正极与负极的比率在滑动的发生位置被反转的滑动故障。
[0008]此外，在组装正极和负极时，正极的面积变得比负极的面积大，这导致正极与负极的比率被反转的悬伸故障。
[0009]对于这种故障单体而言，随着循环的进行，锂沉淀在对应的位置加速。如果锂沉淀过多，可能会导致起火。因此，为了提高安全性，有必要在进场之前选择并消除有悬伸故障或滑动故障的单体。
[0010]然而，传统上，为了这种确定，必须拆卸单体，这在加工性和成本方面效率很低。
[0011]因此，迫切需要开发一种能够解决这些问题的检测单体故障的技术。

技术实现思路

[0012]技术问题
[0013]本公开的目的是提供一种用于检测单体故障的非破坏性方法，所述方法可以快速检测悬伸和滑动故障，无需拆卸单体。
[0014]技术方案
[0015]根据本公开的一个实施例，提供一种用于检测单体故障的非破坏性方法，所述方法包括以下步骤：
[0016](a)制备包含碳基材料作为负极(anode)活性材料的单体；
[0017](b)对单体进行充电；以及
[0018](c)从负极的端部向内XRD扫描充电的单体，
[0019]其中，确认在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后的区域中是否观察到负极的LiC6峰值。
[0020]其中，可以在4V以上的电压下执行步骤(b)中的单体充电。
[0021]此外，可以在负极的一个端部朝向内侧执行步骤(c)一次，或者在一个端部朝向内侧并且在另一个端部朝向内侧执行步骤(c)两次。
[0022]通过相对于LiC6峰值强度和LiC
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峰值强度之和的LiC6峰值强度(I
LiC6
/(I
LiC6
+I
LiC12
))来测量LiC6峰值，可以执行对LiC6峰值的观察。
[0023]此时，如果在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后的区域中负极的LiC6峰值强度从负极的端部向内侧减小，则可以将其判断为故障。
[0024]或者，如果紧接着在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后观察到LiC6峰值，则将其判断为故障。具体而言，如果紧接着在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后观察到相对于LiC6峰值强度和LiC
12
峰值强度之和的LiC6峰值强度(I
LiC6
/(I
LiC6
+I
LiC12
))为0.3以上的区域，则可以将其判断为故障。
[0025]或者，在80％以上的SOC下进行步骤(b)中的单体充电，并且如果在紧接着出现负极集流器的信号之后的区域中观察到相对于LiC6峰值强度和LiC
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峰值强度之和的LiC6峰值强度(I
LiC6
/(I
LiC6
+I
LiC12
))为0.8以上的区域，则可以将其判断为故障。
[0026]单体故障可以表示悬伸单体(overhanging cell)或滑动单体(sliding cell)。
附图说明
[0027]图1是示意性示出根据比较示例1的悬伸单体的立体图；
[0028]图2是示意性示出滑动单体的立体图；
[0029]图3是示意性示出根据示例1的正常单体的立体图；
[0030]图4是根据实验示例1的根据充电SOC的LiC6峰值强度的图表；以及
[0031]图5是根据实验示例2的根据充电SOC的LiC6峰值强度和石墨d
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间距的图表。
具体实施方式
[0032]本说明书和权利要求中使用的术语和词语不应解释为限于典型含义或字典定义，而是应当基于专利技术人可以将术语和词语适当地定义为用于最适当地描述专利技术人所知道的用于实施本专利技术的最佳方法的术语的规则解释为具有与本公开的技术范围相关的含义和概念。因此，本文所述实施例和附图所示配置只是本公开的最优选实施例，并不代表本公开的全部精神，因此应当理解，在提交本申请时可以有能够代替这些实施例和配置的各种等效物和修改，并且本专利技术的范围不限于以下所述的实施例。
[0033]下面参考附图详细描述本公开。本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应解释为限于典型含义或字典定义，并且本公开应当基于专利技术人可以将术语的概念适当地定义为通过最佳方式适当地描述他们自己的公开的原则，通过符合本公开的技术思想的含义和概念来解释。
[0034]此外，本文所述实施例和附图所示配置只是本公开的最优选实施例，并不代表本
公开的全部精神，因此应当理解，在提交本申请时可以有能够代替这些实施例和配置的各种等效物和修改。
[0035]根据本公开的一个实施例，提供一种用于检测单体故障的非破坏性方法，所述方法包括以下步骤：
[0036](a)制备包含碳基材料作为负极活性材料的单体；
[0037](b)对单体进行充电；以及
[0038](c)从负极的端部向内XRD扫描充电的单体，
[0039]其中，确认在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后的区域中是否观察到负极的LiC6峰值。
[0040]单体故障可以表示悬伸单体或滑动单体。
[0041]如上所述，传统上，别无选择，只能拆卸单体并了解组装件故障，以便判断单体故障，例如悬伸单体100和滑动单体200，在悬伸单体100中，正极102在端部的面积被形成为大于经由分隔件103相对的负极101在端部面积，从而使得正极与负极的比率被反转，如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于检测单体故障的非破坏性方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备包含碳基材料作为负极活性材料的单体；(b)对所述单体进行充电；以及(c)从所述负极的端部向内XRD扫描所充电的单体，其中，确认在XRD扫描中出现负极集流器的信号之后的区域中是否观察到所述负极的LiC6峰值。2.根据权利要求1所述的非破坏性方法，其中：在4V以上的电压下执行步骤(b)中的单体充电。3.根据权利要求1所述的非破坏性方法，其中：在所述负极的一个端部朝向内侧执行步骤(c)一次，或者在一个端部朝向所述内侧并且在另一个端部朝向所述内侧执行步骤(c)两次。4.根据权利要求1所述的非破坏性方法，其中：通过相对于LiC6峰值强度和LiC
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峰值强度之和的LiC6峰值强度(I
LiC6
/(I
LiC6
+I
LiC12
))来测量所述LiC6峰值，执行对所述LiC6峰值的观察。5.根据权利要求4所述的非破坏性方法，其中：如果在XRD扫描中出现所述负极集流器的所述信号之后的区域中所述负极的所述LiC6峰值强度从所述负极的所述端部向所述内侧减小...

【专利技术属性】
技术研发人员：金荣德，金大洙，康俊铉，
申请(专利权)人：株式会社，
类型：发明
国别省市：