[发明专利]电极性能评价系统和电极性能评价方法

权利要求书

1.一种电极性能评价方法，其包括：

(a)将包括在集电体上涂覆有活性材料层的电极的电极组件安装在阻抗测量装置的支架之间，将所述电极组件浸入电解质溶液中，并在多个频率条件下将交流电流信号施加到所述电极组件；

(b)在由所述阻抗测量装置将所述交流电流信号施加到所述电极组件时，获取通过所述阻抗测量装置用电化学阻抗谱测量的不同频率下的阻抗测量数据；

(c)从作为对应于所述电极组件的电路模型的包括电感器、与所述电感器串联连接的第一电阻器、与所述第一电阻器串联连接的第二电阻器、与所述第二电阻器串联连接的TLM阻抗、与所述TLM阻抗并联连接的第二RC电路，以及与所述第二电阻器和所述TLM阻抗并联连接的第二电容器的电路模型来确定包括所述电感器的电感值、所述第一至第四电阻器的电阻值、所述第一和第二电容器的电容值以及所述第一RC电路的时间常数作为拟合参数并且包括频率作为输入参数的阻抗方程，其中，所述TLM阻抗包括第三电阻器和第三电容器并联连接的第一RC电路，并且在所述第二RC电路中，第四电阻器和第一电容器并联连接；

(d)确定包括所述第一至第三电阻器的电阻值和所述第一RC电路的时间常数的所述拟合参数，使得通过改变所述阻抗方程中的频率而计算出的不同频率下的阻抗计算数据与不同频率下的阻抗测量数据之间的差异最小化；

(e)使用所述电解质溶液的离子电导率、所述电极的面积以及所述电极的活性材料层的厚度和孔隙率来计算所述电解质溶液中离子体积电阻的电阻值；以及

(f)确定作为所述第三电阻器的电阻值与所述离子体积电阻的电阻值之比的有效弯曲度。

2.根据权利要求1所述的电极性能评价方法，其中，在(c)中确定的阻抗方程由等式1表示：

[等式1]

其中，Z_L＝i·2πfL，

其中，Z(f)是电极组件的阻抗，i是虚数单位，f是频率，L是所述电感器的电感值，R₁是所述第一电阻器的电阻值，R₂是所述第二电阻器的电阻值，R₃是所述第三电阻器的电阻值，R₄是所述第四电阻器的电阻值，C₁是所述第一电容器的电容值，C₂是所述第二电容器的电容值，a₁是所述第一电容器的校准常数，a₂是所述第二电容器的校准常数，τ是所述第一RC电路的时间常数，并且α是所述第三电容器的校准常数。

3.根据权利要求1所述的电极性能评价方法，其中，在(e)中，使用等式2来计算所述离子体积电阻的电阻值：

[等式2]

其中，R_{Li_体积}是所述离子体积电阻，k是所述电解质溶液的离子电导率，L’是所述电极的活性材料层的厚度，并且A是所述电极的面积与所述电极的活性材料层的孔隙率的乘积。

4.根据权利要求1所述的电极性能评价方法，其还包括：

(g1)将所述有效弯曲度与预设参考值进行比较来产生所述电极的性能评价结果并通过显示器显示所述性能评价结果。

5.根据权利要求1所述的电极性能评价方法，其还包括：

(g2)将所述第二电阻器的电阻值与预设参考值进行比较来产生所述电极的性能评价结果并通过显示器显示所述性能评价结果。