[发明专利]测量非水电解质电池润湿性的方法及装置

说明书

对相关申请的交叉引用 

本申请要求于2007年5月25日提交的韩国专利申请No.10-2007-0050849的优先权和权益，上述申请的全部内容通过引用合并于此。 

技术领域

本发明涉及非水电解质电池，更特别地说，涉及测量非水电解质电池润湿性的方法及装置。 

背景技术

通常，随着诸如摄像机、移动电话和笔记本电脑的便携式无线装置在尺寸上的减小和在性能上的提高，已经进行了大量将二次电池用作这些便携式无线装置的驱动电源的研究。这样的二次电池包括：例如，镍-镉电池、镍-氢电池、镍-锌电池、锂二次电池等。它们之中，由于锂二次电池是可再充电的，并且具有小尺寸和大容量、高工作电压和每单位重量的高能量密度，因此被广泛地使用在高级电子器材领域。 

最近对诸如锂离子电池等的非水电解质电池的研究显示高容量和高输出的趋向。同时，在非水电解质电池的特性中，存在很多这样的情况，即电解质中的离子移动性下降，以及电解质的浸渍没有迅速进行。在诸如锂二次电池等的非水电解质电池中，尽快将电解质浸渍电极板是很重要的。如果电解质的润湿性下降，则浸渍下降，并且电解质不能触及电极板中的活性材料粒子，从而使得锂离子的运动减弱，并且电流也因此减小。另外，如果电解质的浸渍速度降低，则锂二次电池的生产率下降。进一步，应当改进润湿性以求保持电池特性的整体平衡。因此，有必要努力改进电池的润湿性，也有 必要进行系统改进，以通过准确测量电池的润湿性来预先移走低于某个水平的电池，从而大规模地生产高质量的电池。 

作为测量锂二次电池润湿性的方法，有一种方法在形成过程中估计润湿性，还有一种方法在制造电极板之后估计润湿性。前者是一种间接测量润湿性的方法，其在对之前装配好的裸电池进行初始充电/放电时，测量空载电压(OCV)和由内部电阻(IR)等引起的电压降。它的问题在于，由于该方法是间接测量方法，如果判定裸电池的准确度和润湿性下降，则整个裸电池应该作废，那么装配裸电池的努力和成本都是无用的。 

在后者的情况下，有一种接触角测量方法，其使电解质滴到电极板上，然后测量其接触角；还有一种重量测量方法，其将电极板浸入电解质，经过预定的时间之后测量其重量。接触角测量方法的问题在于很难断言电解质在电极板的表面上散布的程度和电解质渗入电极板的程度是必然相关的。另外，接触角测量方法的问题还在于由于在试验期间电解质分散到空气中的量是相当大的，因此很难指示润湿性。另外，接触角测量方法的问题还在于，很难掌握由电极的厚度引起的影响，接触角只指示表面特性。 

同时，重量测量方法的问题在于随着时间的推移几乎没有变化，以致精确性下降，并且很难使所述变化成为数字值。 

因此，非常有必要开发一种方法，能够在制造电极板之后估计电极板的润湿性，同时能够充分地指示润湿性，并且提高测量的精确性。 

发明内容

本发明设法解决现有技术中测量非水电解质电池润湿性时的问题。本发明的目的在于，针对具有两个电极和电解质的基本构造状态的电池，提供一种测量润湿性的方法和装置，能够迅速、简单和准确测量所注入电解质的润湿性。 

为了实现以上目的，提供了本发明的一种方法，包括步骤：将电极组件装入壳体，并将电解质注入所述装有电极组件的壳体；在所述电解质注入步骤之后，经过预定的时间之后，使电解质浸渍；在所述电解质浸渍步骤之后，通过将电容频谱仪的测量端子电连接于所述电极组件的正极和负极，来测量所述正极与所述负极之间的电容值；和通过所测得的电容值估计电极组件中电解质的润湿性。

这时，所述电容测量步骤可以包括：通过测量端子，在将特定频率的电信号施于正极和负极的同时，测量所述正极与所述负极之间的阻抗，并且利用测得的阻抗值计算电容值。 

另外，所述电容计算步骤利用在阻抗测量步骤中获得的所有阻抗值来计算所述电容值，这些阻抗值中的每一个都是通过所述测量端子施加具有至少两个不同频率的电信号而获得。 

提供了本发明的一种装置，包括：两个电端子，各自接触电池的负极端子和正极端子；和电路设备，被形成为能够测量连接在所述两个电端子之间的物体的电容。 

这时，所述电路设备可以被形成为包括电化学阻抗频谱仪(EIS)，也可以被形成为生成具有多于两个的不同频率的电信号，例如交流电，以通过所述两个电端子将所述电信号施加于连接在两个电端子之间的所述物体。 

附图说明

本发明的以上和其它目的、特点和优点将从以下结合附图的详细描述中变得更加明显。在附图中：