[发明专利]一种极片表面缺陷对锂离子电池性能影响的评估方法

说明书

本发明公开了一种极片表面缺陷对锂离子电池性能影响的评估方法，包括以下步骤：通过调整涂布和匀浆参数，在正极片表面引入特定缺陷；将有特定缺陷的正极片与负极片一起制成缺陷电池；采用相同流程，用正常的正极片制成常规电池；对缺陷电池和常规电池用相同的流程进行化成和分容；取一组缺陷电池和常规电池进行循环及HPPC测试；对另一组化缺陷电池和常规电池进行高温搁置实验；将测试后的缺陷电池和常规电池进行拆解，对正极片进行拉曼光谱分析。本发明提出可控引入特定的正极片表面缺陷并且评估其对高温存储和循环寿命的影响，可以将表面缺陷与性能衰减直接联系，为生产过程中量化极片缺陷，和正极极片梯级利用提供技术支持。

技术领域

本发明涉及锂离子电池极片检测技术领域，尤其是涉及一种极片表面缺陷对锂离子电池性能影响的评估方法。

背景技术

在国家的大力支持下，新能源汽车近几年迅猛发展，市场增长迅速。作为新能源汽车的核心部件，锂离子动力电池得到飞速发展。同时，市场对锂离子电池的能量密度、寿命、安全等方面不断提出新的要求，国家补贴政策调整对电池成本也提出更高的要求。因此，电池厂必须更加重视生产过程中的品质和成本，努力提高产品的质量和一致性，降低生产成本。

锂离子电池极片制造是电池生产过程中的关键过程，具体包括浆料的制备、极片涂布和干燥、极片的辊压压实，以及极片的裁切等，任何一个环节都可能导致极片产生缺陷，如极片表面涂覆区漏箔、颗粒、气泡、极片弯曲、折痕褶皱、压痕、干裂等缺陷。缺陷极片会造成电池容量一致性差、自放电高、容量衰减等现象，严重影响电池的质量，甚至还会造成电池鼓胀、冒烟和爆炸。

目前，在电池极片制备过程中，越来越多的极片缺陷在线检测技术被采用，例如，在中国专利文献上公开的“一种锂离子电池极片缺陷检测系统及其检测方法”，其公告号CN107344173A，采用该锂离子电池极片缺陷检测系统和基于该检测系统的检测方法对极片进行检测时，检测过程中不需要对极片进行翻转操作，即可实现对极片正反面缺陷进行检测，具有系统结构简单、检测精度高、通用性好的特点。

但现有技术中缺乏极片表面缺陷对电池性能影响的定性和定量评估方法，极片检测到有任何缺陷后都会直接报废，导致极片浪费严重，提高生产成本。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中缺乏极片表面缺陷对电池性能影响的定性和定量评估方法，极片检测到有任何缺陷后都会直接报废，导致极片浪费严重，提高生产成本的问题，提供一种极片表面缺陷对锂离子电池性能影响的评估方法，通过该方法可以对极片表面不同缺陷对电池性能的影响进行定性及定量评估，从而可以对有缺陷的极片进行筛选，使一部分有缺陷的极片可以降级用于如电网存储或备用电源存储设备，而不是直接报废，减少极片浪费，降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种极片表面缺陷对锂离子电池性能影响的评估方法，包括以下步骤：

(1)在极片制备过程中，通过调整涂布和匀浆参数，在正极片表面引入特定缺陷；

(2)冲片成型后，将有特定缺陷的正极片与负极片一起制成缺陷电池；

(3)采用相同流程，用正常的正极片与负极片一起制成与缺陷电池容量相同的常规电池；

(4)对缺陷电池和常规电池用相同的流程进行化成和分容；

(5)取一组化成和分容后的缺陷电池和常规电池进行循环及HPPC测试，并进行对比；

(6)对另一组化成和分容后的缺陷电池和常规电池进行高温搁置实验并进行对比；

(7)将循环测试及高温搁置实验后的缺陷电池和常规电池进行拆解，对有特定缺陷的正极片与正常的正极片进行拉曼光谱分析并进行对比。