一种补锂电极片克容量的检测方法技术

本申请提供了一种补锂电极片克容量的检测方法，首先采用锂盐溶液对补锂电极片进行预处理，然后将其与金属锂片组装成半电池，通过充放电处理获得补锂电极片的克容量参数

【技术实现步骤摘要】
一种补锂电极片克容量的检测方法


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种补锂电极片克容量的检测方法
。

技术介绍

[0002]随着锂电池能量密度的需求越来越高，硅负极由于具有较高的克容量，已经逐渐发展成为下一代高能量密度的负极材料
。
但是硅负极存在首次库伦效率较低的问题，需要外界锂源进补锂
。
在石墨
、
硬碳等负极体系中，也可以采用补锂的方法改善循环性能
。
当前量产的补锂方法是将锂带压延到负极极片上，再组装成电芯，在电芯化成过程中，锂带中的锂进入负极材料，弥补负极材料的首效
。
但是，这种补锂方式会导致负极极片表面产生大量副产物，甚至产生一些死锂无法利用，进而使得极片内阻增加，导致采用常规的组装扣式电池测试补锂电极片克容量的方法不准确，影响电池容量
、
补锂效果
、
补锂利用率
、
电芯容量等数据的获取
。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种补锂电极极片克容量的检测方法，本申请提供的检测方法能够准确得到补锂电极片的克容量，从而获取准确的电池容量
、
补锂效果
、
补锂利用率
、
电芯容量等数据
。
[0004]本申请提供了一种补锂电极片克容量的检测方法，包括以下步骤：步骤
a
）将补锂电极片在锂盐溶液中进行预处理，得到预处理的补锂电极片，获得所述预处理的补锂电极片中电极活性材料的重量，计为
m1
；所述补锂电极片包括电极片和复合在所述电极片上的金属锂层；所述锂盐溶液包括锂盐和有机溶剂；步骤
b
）以所述预处理的补锂电极片作为工作电极，以金属锂片作为对电极得到半电池，所述对电极的面积大于所述工作电极的面积；对所述半电池进行充放电处理，获得所述半电池第一周循环的充电容量，计为
C2
；步骤
c
）按照以下公式（1）计算克容量：
Cp=C2/m1
（1）其中，
Cp
为克容量，单位为
mAh/g
，
m1
为预处理的补锂电极片中电极活性材料的重量，单位为
g
，
C2
为半电池第一周循环的充电容量，单位为
mAh。
[0005]本申请采用锂盐溶液对补锂电极片进行预处理，然后将其与金属锂片组装成半电池，通过充放电处理获得补锂电极片的克容量参数
。
采用锂盐对补锂电极片进行预处理，能够在补锂电极片上形成电子电导率更高的
SEI
层，降低补锂电极片的阻抗，提高克容量检测结果的准确性
。
[0006]进一步的，本申请挺的检测方法还包括以下步骤，获得有效补锂容量
、
补锂首效提升率
、
补锂利用率等参数：获得所述半电池第一周循环的放电容量，计为
C1
；
以未补锂的电极片作为工作电极，以金属锂片作为对电极得到对照半电池；对所述对照半电池进行充放电处理，获得所述对照半电池第一周循环的放电容量，计为
Cn
；按照公式（2）计算有效补锂容量
、
按照公式（3）计算补锂首效提升率和按照公式（4）计算补锂利用率中的一种或多种：
Cy=
（
Cn
‑
C1
）
/S1 （2）其中，
Cy
为有效补锂容量，单位为
mAh/cm2，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
S1
为预处理的补锂电极片的面积，单位为
cm2；
Q=
（
C2/C1
‑
C2/Cn
）
×
100% （3）其中，
Q
为补锂首效提升率，单位为
%
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C2
为半电池第一周循环的充电容量，单位为
mAh
，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
；
U=100%
×
（
Cn
‑
C1
）
/(S1
×
M
×
3860/10000) （4）其中，
U
为补锂利用率，单位为
%
，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
S1
为预处理的补锂电极片的面积，单位为
cm2，
M
为补锂电极片中金属锂层的面密度，单位为
g/m2，
3860
为锂的理论比容量，单位为
mAh/g
，
10000
为
cm2和
m2的换算参数
。
[0007]试验结果表明，本申请提供的检测方法获得的补锂电极片克容量参数较为准确，其理论能量密度与电芯的实测能量密度相差不超过
0.5%。
附图说明
[0008]图1为本申请实施例1提供的电池结构示意图；图2为本申请实施例4提供的电池结构示意图
。
具体实施方式
[0009]在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子
、
例证或说明
。
本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势
。
确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念
。
[0010]除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义
。
本申请中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序
、
数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分
。
同样的，“一个”、“一”或“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个
。“包括”或“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件
。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的
。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种补锂电极片克容量的检测方法，包括以下步骤：步骤
a
）将补锂电极片在锂盐溶液中进行预处理，得到预处理的补锂电极片，获得所述预处理的补锂电极片中电极活性材料的重量，计为
m1
；所述补锂电极片包括电极片和复合在所述电极片上的金属锂层；所述锂盐溶液包括锂盐和有机溶剂；步骤
b
）以所述预处理的补锂电极片作为工作电极，以金属锂片作为对电极得到半电池，所述对电极的面积大于所述工作电极的面积；对所述半电池进行充放电处理，获得所述半电池第一周循环的充电容量，计为
C2
；步骤
c
）按照以下公式（1）计算克容量：
Cp=C2/m1
（1）其中，
Cp
为克容量，单位为
mAh/g
，
m1
为预处理的补锂电极片中电极活性材料的重量，单位为
g
，
C2
为半电池第一周循环的充电容量，单位为
mAh。2.
根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤
b
）还包括：获得所述半电池第一周循环的放电容量，计为
C1
；以未补锂的电极片作为工作电极，以金属锂片作为对电极得到对照半电池；对所述对照半电池进行充放电处理，获得所述对照半电池第一周循环的放电容量，计为
Cn
；步骤
c
）还包括：按照公式（2）计算有效补锂容量
、
按照公式（3）计算补锂首效提升率和按照公式（4）计算补锂利用率中的一种或多种：
Cy=
（
Cn
‑
C1
）
/S1 （2）其中，
Cy
为有效补锂容量，单位为
mAh/cm2，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
S1
为预处理的补锂电极片的面积，单位为
cm2；
Q=
（
C2/C1
‑
C2/Cn
）
×
100% （3）其中，
Q
为补锂首效提升率，单位为
%
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C2
为半电池第一周循环的充电容量，单位为
mAh
，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
；
U=100%
×
（
Cn
‑
C1
）
/(S1
×
M
×
3860/10000) （4）其中，
U
为补锂利用率，单位为
%
，
Cn
为对照半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
C1
为半电池第一周循环的放电容量，单位为
mAh
，
S1
为预处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文文，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：