[发明专利]一种硅基负极材料的膨胀率的测试分析方法

权利要求书

1.一种硅基负极材料的膨胀率的测试分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将n个相同的含硅基负极材料的负极极片分别组装成n个相同的电池；

在所述组装前，分别测量各负极极片的初始厚度H_n和负极箔片的厚度H，并计算各负极极片的压实密度P_n；

其中，n＞3；

b)对所述n个电池分别进行不同程度的充放电，产生n个不同的放电比容量X_n，测试各电池中负极极片的厚度h_n；

c)按照式(1)计算各电池的负极材料膨胀率Y_n：

Y_n＝(h_n－H)/(P_n(H_n－H)) 式(1)；

d)以放电比容量X_n为横坐标、负极材料膨胀率Y_n为纵坐标，建立标准曲线；将含硅基负极材料的负极极片组装成的电池待测样的放电比容量代入所述标准曲线，得到负极材料的膨胀率；

其中，所述H_n、P_n、X_n、h_n和Y_n对应第n个电池的负极极片的参量值。

2.根据权利要求1所述的测试分析方法，其特征在于，所述压实密度P_n按照式(2)计算得到：

P_n＝(m_n－m)/((H_n－H)·S) 式(2)；

其中：

m_n为所述负极极片的初始质量；

m为所述负极箔片的质量；

S为所述负极极片的活性物质面积。

3.根据权利要求1所述的测试分析方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述n个不同的放电比容量X_n可通过以下方式获得：

设置电池测试系统分别在不同的充电容量下停止充电，再放电至对应的放电比容量X_n；

或者

设置电池测试系统分别在不同的充电截止电压V_n下停止充电，再放电至对应的放电比容量X_n。

4.根据权利要求1所述的测试分析方法，其特征在于，所述步骤d)包括：

d1)以放电比容量X_n为横坐标、负极材料膨胀率Y_n为纵坐标，建立标准曲线；

d2)步骤d1)所得标准曲线为近似线性关系曲线，通过线性拟合，得到线性方程式(3)：

Y＝KX+b 式(3)；

其中，K为曲线斜率；b为相关系数；X为待测样的放电比容量；Y为待测样的膨胀率；

d3)将含硅基负极材料的负极极片组装成的电池待测样的放电比容量代入所述方程式(3)，得到负极材料的膨胀率。

5.根据权利要求1或2所述的测试分析方法，其特征在于，所述负极极片为经过辊压后的极片。

6.根据权利要求5所述的测试分析方法，其特征在于，所述负极极片通过以下方法获得：

S1、将硅基负极材料、导电剂、粘结剂和其它添加剂在溶剂中混合，得到浆料；

S2、将所述浆料涂布于箔片上后，干燥、辊压，得到负极极片。

7.根据权利要求1或6所述的测试分析方法，其特征在于，所述硅基负极材料选自氧化亚硅、纳米硅、硅合金、碳包覆硅、碳包覆氧化亚硅、石墨-硅复合材料和石墨-氧化亚硅复合材料中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的测试分析方法，其特征在于，所述浆料中，各组分的质量比如下：

9.根据权利要求1所述的测试分析方法，其特征在于，所述电池为半电池或全电池。

10.根据权利要求1所述的测试分析方法，其特征在于，n≥5。