[发明专利]一种半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法有效

专利信息
申请号: 201610873622.4 申请日: 2016-09-30
公开(公告)号: CN107884622B 公开(公告)日: 2020-08-14
发明(设计)人: 冯彩梅;刘丹丹;陈永翀 申请(专利权)人: 北京好风光储能技术有限公司;中国科学院电工研究所
主分类号: G01R27/02 分类号: G01R27/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100085 北京市海淀*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 固态 锂电池 电极 浆料 电导率 测试 方法
【权利要求书】:

1.一种半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括如下步骤:

第一步,准备待测试的电极浆料;

第二步,通过电极浆料电导率测试装置的腔体横截面积和腔体高度计算电极浆料电导率测试装置的理论容积,其中,所述电极浆料电导率测试装置包括正极壳体和负极壳体,所述正极壳体能够与所述负极壳体密封扣合并且相互绝缘从而形成所述电极浆料电导率测试装置的腔体;

对所述电极浆料电导率测试装置进行称重;

利用移液设备在所述电极浆料电导率测试装置的负极壳体内注入与理论容积相对应的预定体积的电极浆料;

第三步,将所述电极浆料电导率测试装置的正极壳体扣合在负极壳体上,并通过封口机将所述正极壳体和所述负极壳体进行密封用以形成充满电极浆料的电极浆料电导率测试体,将封口机的封口压力设为预定值;

第四步,对所述电极浆料电导率测试体进行称重并计算与电极浆料电导率测试装置能够容置的电极浆料的理论质量的误差、并且测量电极浆料电导率测试体的高度并计算与电极浆料电导率测试体的理论高度的误差,选出质量和高度的误差在预定范围内的待测试的电极浆料电导率测试体;

第五步,通过电化学工作站对所述待测试的电极浆料电导率测试体施加交流电,设定测试频率或测试频率范围以及扰动电流振幅或扰动电压振幅,并测试阻抗;

第六步,通过电导率计算公式计算电极浆料的电导率。

2.根据权利要求1所述的半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其中,所述正极壳体具有正极壳体顶部和正极壳体侧壁,所述正极壳体侧壁包括正极壳体侧壁竖直部和位于正极壳体侧壁竖直部的端部并能够弯折的正极壳体侧壁弯折部;所述负极壳体具有负极壳体顶部和负极壳体侧壁,所述负极壳体侧壁包括负极壳体侧壁竖直部和位于负极壳体侧壁竖直部的端部的负极壳体侧壁弯折部,所述正极壳体侧壁弯折部与所述负极壳体侧壁弯折部能够密封接合。

3.根据权利要求1或2所述的半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其中,所述电极浆料电导率测试装置还包括:

绝缘层,所述绝缘层设置于所述负极壳体的负极壳体侧壁上;

限高部件,所述限高部件设置于所述负极壳体的腔体内,用以限制密封后的电极浆料电导率测试体的高度。

4.根据权利要求1所述的半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其中,所述电极浆料电导率测试装置为LIR系列纽扣电池壳或CR系列纽扣电池壳。

5.根据权利要求1或2所述的半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其中,在所述第一步中,通过将电极导电颗粒分散于电解液中并利用磁力搅拌、球磨或超声搅拌的方式形成所述电极浆料。

6.根据权利要求1或2所述的半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法,其中,所述电极浆料是正极电极浆料或者负极电极浆料,

所述正极电极浆料包括电解液以及能够在电解液中流动的正极导电颗粒,其中,正极导电颗粒占正极电极浆料的质量比为10%~90%,平均粒径为0.5μm~500μm,正极导电颗粒为正极活性材料与导电剂的复合物或混合物,正极活性材料与导电剂复合或混合的方式包括表面包覆、粘接或机械混合,其中,正极活性材料为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、硫单质、硫碳复合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍铝氧化物、锂镍钴锰氧化物和锂铁镍锰氧化物中的一种或多种,导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳以及各类金属导电颗粒中的一种或几种;

负极电极浆料包括电解液以及能够在电解液中流动的负极导电颗粒,其中,负极导电颗粒占负极电极浆料的质量比为10%~90%,平均粒径为0.5μm~500μm,负极导电颗粒为负极活性材料与导电剂的复合物或混合物,负极活性材料与导电剂复合或混合的方式包括表面包覆、粘接或机械混合,其中,负极活性材料为可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物和碳材料中的一种或几种,导电剂为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳或金属导电颗粒中的一种或几种。

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