[发明专利]一种正极极片安全性检测方法

说明书

本发明涉及一种正极极片安全性检测方法，包括：制备正极极片，然后将正极极片进行辊压、裁切，再将辊压、裁切后的正极极片与负极极片以及隔膜组装成半电池；对半电池执行充放电程序，并在充放电程序结束后测试初始状态下半电池的开路电压；将荷电状态为100％的半电池置于设定烘烤温度，在0.05小时‑72小时内的多个测试时间点上测试半电池的开路电压；根据各测试时间点上测试半电池的开路电压与初始状态下半电池的开路电压的差值，获得电压降速率曲线，用以表征正极极片的安全性。通过高温烘烤过程，正极极片中的缺陷及副反应被放大，使正极极片的安全性的优劣得以凸显，因而通过电压降速率的大小得以评价正极极片的安全性。

技术领域

本发明涉及电池材料检测技术领域，尤其涉及一种正极极片安全性检测方法。

背景技术

锂离子电池因具有输出电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、无记忆效应等特点，作为主要的储能器件成功应用于移动电源领域。为了进一步满足电网储能、电动汽车以及消费类电子产品对储能器件的需求，更长循环寿命、安全性更好、能量密度更高的电极材料以及锂电池体系成为研究热点。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解质四大部分组成。锂离子电池在工作过程中，锂离子通过电解质在正负极中进行穿梭，且锂离子主要来自于正极极片，因此正极极片的稳定性就显得尤为重要。正极极片的稳定、安全对整个电池的影响非常大。为了提升锂离子电池的安全性和可靠性，开发了锂离子电池用正极极片安全性的检测方法，该方法简单高效，能对正极极片的安全性作出快速判断。

发明内容

本发明实施例提供了一种正极极片安全性检测方法，通过组装含有测试用正极极片的扣式半电池，并进行充放电，然后在半电池满电状态下经过高温热冲击一段时间，测试并计算热冲击前后半电池电压降，用以表征正极极片的安全性能。该方法操作简单，测量精度高，给正极极片安全性测试提供了一种快速、可靠的方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种正极极片安全性检测方法，所述检测方法包括：

制备正极极片，然后将正极极片进行辊压、裁切，再将辊压、裁切后的正极极片与负极极片以及隔膜组装成半电池；

对半电池执行充放电程序，并在充放电程序结束后测试初始状态下半电池的开路电压；其中，半电池充放电的程序为：将组装好的半电池进行静置，然后以选定倍率进行恒压充电至预设电压；所述静置时间为2小时-32小时，选定倍率的范围在0.01C-1C，所述预设电压的范围在3.7V-4.6V，恒压充电截止电流为0.01C-0.5C；

将荷电状态为100％的半电池置于设定烘烤温度，在0.05小时-72小时内的多个测试时间点上测试半电池的开路电压；所述设定烘烤温度为70℃-200℃；

根据多个测试时间点上测试半电池的开路电压与初始状态下半电池的开路电压的差值，获得电压降速率曲线，用以表征正极极片的安全性。

优选的，所述半电池为扣式半电池，所述隔膜为陶瓷隔膜，所述负极极片为铜箔或者锂片。

优选的，所述正极极片的材料包括：三元材料、磷酸铁锂材料、钴酸锂材料、锰酸锂材料、磷酸锰铁锂材料中的一种或几种材料混合，以及固态电解质、粘结剂、导电剂中的一种或几种材料。

优选的，所述正极极片的面密度为10mg/cm²-26mg/cm²，辊压的压实密度为2.0g/cm³-4.8g/cm³。

进一步优选的，所述扣式半电池的正极极片为单面涂层极片；所述正极极片正对负极极片装配，电解液注液量为2.0g/Ah-6.0g/Ah。

进一步优选的，所述电池注液量为2.0g/Ah-4.0g/Ah。