[发明专利]电极性能评价系统和电极性能评价方法

说明书

本发明涉及电极性能评价系统和电极性能评价方法。本发明实施方式的电极性能评价系统的电极性能评价方法包括以下步骤：将交流电流信号施加到浸入电解质溶液中的包括涂覆有活性材料层的电极的电极组件来获取不同频率下的阻抗测量数据；在改变对应于电极组件的电路模型的阻抗方程的频率的同时，计算不同频率下的阻抗计算数据；使用电解质溶液的离子电导率、电极的面积以及电极的活性材料层的厚度和孔隙率来计算电解质溶液中离子体积电阻的电阻值；并基于不同频率下的阻抗测量数据、不同频率下的阻抗计算数据和离子体积电阻的电阻值来确定指示所述电极性能的有效弯曲度。

技术领域

本发明涉及可用于诸如锂二次电池等电化学装置的电极性能评价系统和电极性能评价方法，更具体地，涉及使用电极组件的阻抗来评价电极性能的系统和方法。

本申请要求于2017年11月9日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0148954号的优先权，通过援引将其公开内容并入本文。

背景技术

最近，对储能技术的关注日益增加。随着应用扩展到移动电话、便携式摄像机、笔记本电脑和电动车辆的能量，对电化学装置的研究和开发的努力也逐渐具体化。

电化学装置在这方面引起了很多关注。特别是，可充电二次电池的开发是一个热门话题。最近，对于二次电池的开发，为了提高容量密度和比能量，正积极地进行新电极和电池设计的研究和开发。

在目前使用的二次电池中，与使用水性电解质溶液的常规电池(例如，Ni-MH、Ni-Cd和硫酸铅电池)相比，20世纪90年代初开发的锂二次电池因高工作电压和显著高的能量密度的优点而备受关注。

因为锂离子必须通过电解质溶液传输到电极的整个表面，所以锂二次电池中使用的电极在表面上具有多孔活性材料层。电解质溶液填充在活性材料层的孔中。当锂离子通过孔高速吸收至活性材料层中或从活性材料层中释放时，可以提高锂二次电池的性能。因此，非常重要的是定量评价锂离子通过孔的传输特性。

以前，基于孔隙率、孔径等的分析(PSD；孔径分布)来评价电极的孔特性。然而，该评价方法仅提供诸如电极的孔体积、尺寸等的形态信息，并且不提供实际影响电池性能的锂离子在电解质溶液中的传输特性的信息。因此，需要一种在电极制造过程中评价电极本身的锂离子传输特性并预先检测缺陷电极的方法。

而且，就经济性而言，需要能够在第一次充电-放电(即，活化)之前检查电极本身的缺陷的筛选方法。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决相关技术的问题，因此本发明旨在提供一种能够在第一次充电-放电(即，活化)之前评价电极本身的性能的电极性能评价系统和电极性能评价方法。

然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解其他未提及的问题。

技术方案

在本发明的一个方面，提供了如以下示例性实施方式所述的电极性能评价方法。

第一示例性实施方式涉及一种电极性能评价方法，其包括：

步骤(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；

步骤(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；