[发明专利]一种测试锂离子电池材料内部结合力方法

说明书

本发明公开了一种测试锂离子电池材料内部结合力方法，包括：取样：将电池材料分为两份，分别为参照组和测试组；在分别对参照组和测试组进行测量以及对测试组进行超声分离法进行分离，最终计算样品颗粒间的结合力。本发明可以在实验室中，未制造出电池的时候就能通过计算内部结合力，预测电池的部分性能，可以在前期筛选更多的材料，降低中试成本；也降低了由于潜在原料质量原因造成的电池性能和安全性能不良的潜在风险。

技术领域

本发明公开了一种测试锂离子电池材料内部结合力方法，涉及锂电池技术领域。

背景技术

锂离子电池材料中的正负极活性物质分为单次颗粒和二次颗粒。二次颗粒实为由两个或多个单次颗粒组成。对于单次颗粒间的结合力，颗粒间做物理力和化学力起到关键作用，同样与颗粒之间的接触面积等其他条件有关。颗粒的结合能力的弱的材料，在电池制程中以及电池循环后，会增大颗粒破碎的可能性，增加副反应的发生，影响电池的安全性能和电性能。因此研究二次颗粒的内部结合能力对于锂离子电池工业来说非常重要，目前没有一种技术可以准确判定二次颗粒内部结合力。

发明内容

本发明针对上述背景技术中的缺陷，提供一种测试锂离子电池材料内部结合力方法，定性判断电池材料二次颗粒的内部结合力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种测试锂离子电池材料内部结合力方法，包括以下步骤：

取样：将电池材料分为两份，分别为参照组和测试组；

参照组测量：对其中一份电池材料进行比表面积测量，记为初始值；

测试组测量：对另一份电池材料通过循环超声分离法进行分离，直至电池材料的粒度不在变化，再进行比表面积测量，记为测量值；

计算结合力：结合力=超声波功率*总超声作用时间/作用面积；其中，作用面积=初始值-测量值。

进一步的，所述的比表面积采用麦克比表面分析仪测量。

进一步的，所述电池材料为三元材料或者石墨材料。

进一步的，所述测试组测量具体包括以下步骤：

S1：将样品进行粒度分布测量，测量其粒度分布初始值；

S2：将一定量的样品放置在烧杯中，烧杯中再加入一定量的液体，所述液体为水、有机溶剂或者NaCl溶液之一；

S3：将烧杯放置于超声清洗机中，设定超声功率和超声作用时间进行超声分离；

S4：将超声作用后的样品进行过滤烘干；

S5：测量烘干后的样品粒度分布，收集粒度分布数据的测量值；

S6：循环上述S2~S5的上述操作，且每次超声作用时间逐渐减少，直至粒度分布的测量值不在变化。

进一步的，所述超声功率调整为650~750W，超声作用时间为0.4~0.8小时。

进一步的，每次超声作用时间逐渐减少5min。

进一步的，所述样品的质量为2~5g，所述液体的体积为10~50ml。

进一步的，所述有机溶剂有NMP或者硅油。

进一步的，所述NaCl溶液的浓度在0.5~3mol。

进一步的，粒度分布采用马尔文3000激光粒度仪测量。