[发明专利]一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法

说明书

本发明提供了一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法，包括密封舱装置、锂片界面平整及固定装置、极间距调节装置、待测极片固定装置；所述密封舱装置用于确保测量环境处于无水无氧的环境中；所述锂片界面平整及固定装置用于安装锂片参比电极，并通过上段平整螺纹，将锂片表面平整确保极间距保持一致，平整表面的同时，采用大压力确保锂片与电极固定装置接触良好；所述极间距调节装置依据被测电极的界面平整度，调整参比电极与被测电极之间的界面间距，确保不同组别之间的极间距保持一致；所述待测极片固定装置采用微孔负压固定被测极片，保证极片集流体与引线接触良好。本发明所述锂电池负极极片高精度阻抗测量方法，可快速评测出不同组别之间的负极配方阻抗大小，可显著降低组别筛选时间及评测费用，提高企业的经济效益，有利于广泛地在生产中应用，具有重大的生产实践意义。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，尤其是涉及一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法。

背景技术

锂离子电池经过二十多年的发展，产业链丰富、电池型号呈现多样化发展趋势，电池性能可满足多行业对电源的需求，目前已广泛应用于电动车电源、通信基站电源、通讯工具及电动工具等领域，锂离子电池电化学性能的优劣直接影响其应用领域，尤其是锂电池的阻抗大小，严重影响着电池应用的环境温度及保温措施。而锂离子电池的阻抗大小主要受极片嵌锂阻抗所致，所以，如何精准、快速评测出不同极片的嵌锂阻抗大小，对优化锂电池的阻抗具有重要的现实意义和商业价值。

目前测试极片阻抗的方法，主要是采用锂片为参比电极，待测正负极极片为对电极，两个电极之间为隔离膜与电解液，组装成纽扣电池，然后测试纽扣电池的阻抗，间接获得极片的嵌锂阻抗。该方法测试阻抗较大的正极极片具有一定的甄别能力，测试阻抗较小的负极极片时，因参比电极与负极阻抗接近，参比电极的界面波动导致无法有效区分不同组别负极极片的阻抗，严重影响了电池性能优化效率、增加了制备过程的不可控性。本发明所设计的测量夹具和方法，可采用同一个锂片作为参比电极，去除隔离膜组件，排除对电极及界面因素对阻抗测量的影响，能够显著提高锂电池负极极片的阻抗测量精度，提高不同组别极片的阻抗区分度。可显著缩短低阻抗极片的筛选成本，提高工艺过程参数的可控性水平，有效降低企业研发和制造成本，提高企业的经济效益，提高产品的市场竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法，以解决目前不同组别之间，因参比电极的波动导致测量不准确、隔离膜影响无法消除的技术难题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具，包括密封舱装置、锂片界面平整及固定装置、极间距调节装置、待测极片固定装置；

所述密封舱装置用于确保测量环境处于无水无氧的环境中，保证电解液与极片界面完好接触，提高测试准确性及一致性；

所述锂片界面平整及固定装置用于安装锂片参比电极，并通过上段平整螺纹，将锂片表面平整确保极间距保持一致，平整表面的同时，采用大压力确保锂片与电极固定装置接触良好；不同组别之间采用同一参比电极，提高测试精度及准确性。

所述极间距调节装置依据被测电极的界面平整度，调整参比电极与被测电极之间的界面间距，确保不同组别之间的极间距保持一致；

所述待测极片固定装置采用微孔负压固定被测极片，保证极片集流体与引线接触良好，确保不同组别之间接触一致性。

进一步的，所述密封舱装置为内部涂有聚丙烯材质的不锈钢密封器，聚丙烯涂层厚度在3-5mm之间，密封器左右两侧安装有中空引线接头，左接头与电化学阻抗仪负极夹相连结，右接头与电化学阻抗仪正极夹相连结。

进一步的，所述锂片界面平整及固定装置用于安装锂片参比电极，并通过上段平整螺纹，将锂片表面平整确保极间距保持一致，平整表面的同时，采用大压力确保锂片与电极固定装置接触良好。