[发明专利]一种锂离子电池粘结剂电化学稳定性的检测方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池粘结剂电化学稳定性的检测方法，包括以下步骤：S1、以锂离子电池粘结剂为原料，制作粘结剂膜；S2、组装包含步骤S1所述粘结剂膜的锂离子电池；S3、对步骤S2所述锂离子电池进行电化学稳定性测试，得到电化学图谱；S4、对步骤S3得到的电化学图谱进行分析，判断锂离子电池粘结剂的电化学稳定性。本发明的检测方法可以测试不同温度下的粘结剂的电化学稳定性，方法简单，易于操作，可快速筛选出一款电化学稳定性好的正(负)极粘结剂。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池粘结剂电化学稳定性的检测方法。

背景技术

锂离子电池因其平均输出电压高、比能量高、自放电小、无记忆效应等优点，在如今日常生活中广泛用作各类便携式电子设备的储能装置。近年来，随着消费者对更高能量密度锂离子电池的需求不断提升，随着先进材料和全电气化电动车应用发展对电池需求的提升，人们对高比容量的电极材料的研究也在逐年增加。然而，这些高比容量的电极材料的研究中，往往还面临一些挑战，例如高理论比容量的负极材料硅、锡等，由于材料充放电过程中伴随巨大的体积变化，容易破裂粉化，使电池容量衰减，循环稳定性不佳；高比容量的富锂锰基正极材料则存在首次充放电时，材料结构不可逆转变，充放电过程中电压持续衰减等问题，同样导致电池循环难以保持稳定，正负极在各种环境下的稳定性决定了电池的性能发挥，甚至严重影响电池的安全性，因此，电极的性能在一定程度上决定了锂离子电池的综合性能，粘结剂是保持电极结构稳定的关键因素之一。一种优良的粘结剂能在保持电极材料结构稳定、防止电极材料脱离集流体、维持极片表面导电网络等方面起到至关重要的作用。

事实上，粘结剂不仅需要有效地粘结电极活性物质、导电剂和集流体，而且由于长期处于非常特殊的环境下，优良的粘结剂还必须能够抵抗各种外在因素的影响。这些特殊环境因素，例如，粘结剂与电极材料一起长期浸泡在电解液中，需要粘结剂在电解液中保持形状、结构和性能的稳定；粘结剂长期处于高电位(正极粘结剂)或低电位(负极粘结剂)条件下，因此，正极粘结剂需要在高压条件下不被氧化，负极粘结剂需要在低压条件下不被还原；在电池充放电过程中，不与活性材料、Li及其他物质发生副反应的特性等，需要粘结剂具备化学稳定和电化学稳定性好的优点。因此，开发一种简单明了、准确快速的锂离子电池粘结剂电化学稳定性的测试方法对选择一款电化学稳定性好的正(负)极粘结剂至关重要。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池粘结剂电化学稳定性的检测方法，通过该方法可以测试不同温度和电压下的粘结剂的电化学稳定性，测试仪器易于操作，方法简单，可快速筛选出一款电化学稳定性好的正(负)极粘结剂。

本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电化学稳定性的检测方法，包括以下步骤：

S1、以锂离子电池粘结剂为原料，制作粘结剂膜；

S2、组装包含步骤S1所述粘结剂膜的锂离子电池；

S3、对步骤S2所述锂离子电池进行电化学稳定性测试，得到电化学图谱；

S4、对步骤S3得到的电化学图谱进行分析，判断锂离子电池粘结剂的电化学稳定性。

优选地，所述锂离子电池粘结剂的电化学稳定性的判断方法为：电化学图谱中，在工作电压区间内不出现氧化还原峰，且在电压为1.0V附近出现的氧化还原峰峰值低，表示锂离子电池粘结剂的电化学稳定性好；优选地，所述工作电压区间为2-5V。

优选地，所述锂离子电池粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、羧甲基纤维素钠、聚烯烃类粘结剂、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯基含氟聚合物、高分子聚电解质、丁苯橡胶、改性丁苯橡胶、氟化橡胶、离子聚合物类粘结剂或者聚氨酯。

优选地，所述粘结剂膜的制作方法为：将锂离子电池粘结剂配制成固含量为10-20％的粘结剂溶液，将所述粘结剂溶液倒入聚四氟乙烯板凹槽中，干燥完全后，制成粘结剂膜。