[发明专利]精确分析电池单体中电极的电解液浸渍程度的方法

说明书

本发明涉及一种分析电池单体中电极的电解液浸渍程度的方法，所述方法包括：电池单体制造步骤(S1)，其中通过将电解液注入至包含待评价电极的电池单体中来制备电池单体；步骤(S2)，其中将所述电池单体进行多次充电/放电并得到各次循环的容量‑电压曲线；得到微分电压(dV/dQ)曲线的步骤(S3)，所述微分电压(dV/dQ)曲线是通过将所述各次循环的容量‑电压曲线相对于容量进行微分而得到的；以及步骤(S4)，其中将在所述微分电压曲线中行为变得相同时的循环确定为充分实施了浸渍的时间点。

技术领域

本申请要求基于2018年8月9日提交的韩国专利申请10-2018-0092997号的优先权权益，并且通过参考将所述韩国专利申请的全部内容并入本文中。

本发明涉及一种通过微分电压曲线精确分析电池单体中电极的电解液浸渍程度以确定在哪次循环中电解液充分浸渍的方法，所述微分电压曲线是通过将各个充电/放电循环的容量-电压曲线相对于容量进行微分而得到的。

背景技术

近来，能够充电和放电的二次电池已被广泛用作无线移动装置的能源。另外，二次电池作为电动车辆、混合动力电动车辆等的能源已经引起了关注，所述电动车辆、混合动力电动车辆等作为对使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案被提出。因此，由于二次电池的优点而导致目前使用二次电池的应用类型非常多样化，并且预计二次电池在将来将应用于许多领域和产品中。在这些二次电池中，具有高能量密度和工作电位、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已经商业化并被广泛使用。

为了制造锂二次电池，通过交替堆叠分别涂布有活性材料的正极和负极以及隔膜来制备电极组件，将所述电极组件插入由任意尺寸和形状的罐或袋制成的电池壳中，然后注入电解液，由此制造锂二次电池。此时，后来注入的电解液通过毛细作用力在正极、负极与隔膜之间渗透。

在电极、隔膜坯布(separator fabric)和安全性增强隔膜(SRS)涂层中有许多孔。这些孔在充电和放电过程期间成为锂离子的移动路径。浸渍工序对于电池单体的活化是非常重要的工序，因为只有当电解液浸渍到几纳米到几微米的微孔中时，锂离子才能吸藏到所有活性材料上并从其解吸。

另一方面，根据电动车辆(EV)和能量储存系统(ESS)锂二次电池的容量增加的趋势，锂二次电池的电极板尺寸增大，而电解液能够渗透的体积减小，这增加了电解液不能浸渍到电池内部而仅局部存在的可能性。在这种情况下，因为二次电池内部的电解液的量不足，所以二次电池的性能可能劣化并且电池的安全性可能降低。此外，由于材料的特性，正极、负极和隔膜都是疏水性材料，而电解液是亲水性材料，使得电解液渗透所需的时间相对增加或浸渍效率降低。

就算其它电极的状态良好，电解液的这种差的浸渍也可能通过加速电极的劣化而造成电池寿命缩短的问题。

因此，在锂二次电池的制造中，用于提高电解液浸渍程度的方法和用于评价电解液浸渍程度的方法是必不可少的。

作为用于分析电极的浸渍程度的方法，已经广泛地应用了在将电解液注入电池单体中之后每小时测量交流阻抗的方法，但是存在难以精确分析的局限。

发明内容

[技术问题]

本发明的一个目的是解决上述现有技术的问题以及过去所需要解决的技术问题。

具体地，本发明的目的是解决以往的测量电解液浸渍程度的问题，并且提供一种使用电池单体来更精确地识别电解液充分浸渍的时间点的测量方法，所述电池单体是利用用作评价对象的电极制造的。

[技术方案]