[发明专利]一种负极材料快充性能的测试方法

说明书

本发明公开了一种负极材料快充性能的测试方法，其包括以下步骤：半电池依次经充放电循环和放电测试后，得放电曲线，对放电曲线作微分，得横坐标为SOC值、纵坐标为dV/dQ的微分曲线，微分曲线中平台的切线和“沿平台向后延伸出现的斜线”的切线相交的交点为析锂点；半电池包括负极极片、填充物、电解液、锂片和隔膜，负极极片中含有待检测负极材料；填充物含有垫片；电解液的添加量在30μL以上且小于200μL；充放电循环的循环次数为2周以上；充放电循环的倍率为0.05～0.5C；放电测试的倍率为1～5C。本发明的测试方法，测试时间短、数据处理简单，评价负极材料快充性能的检测高效、准确。

技术领域

本发明涉及一种负极材料快充性能的测试方法。

背景技术

电动汽车的发展有赖于对锂离子电池的技术改进。除了增加能力和功率外，消费者还要求缩短充电时间。然而，目前的商用电池不满足快速充电电流，特别是在低于环境温度的情况下，其结果是锂金属沉积在负极表面，称为析锂层。锂金属的部分或全部沉积发生在阳极表面，而不是运输的锂完全嵌入阳极中，电池析锂伴随着严重的锂离子和容量损失，这是由于在额外的Li表面形成额外的SEI以及生长在Li枝晶弛豫过程中失去电接触而引起的。这些树枝晶也是导致安全风险的主要原因，因为它们会使电池内部短路，从而导致“热失控”。不同负极材料，锂离子在其中的迁移速率是不一样的，有相关论文做过研究(Journal of Power Sources 279(2015)428-438)。

中国专利文献CN109254036A公开了一种电极材料性能的电化学评价方法，其通过将待检测电极组装成半电池，接着对扣式半电池进行充放电循环，倍率为0.01～1C，再将最后一周循环的可逆容量确定为扣式半电池的可逆容量。结合恒电流间歇滴定测试评价电极材料的快充能力。但是该专利中需要采用繁琐的恒电流间歇滴定法，通过测试多组数据来评测负极材料的快充性能，测试过程繁琐，整体测试周期长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在的负极材料的快充性能测试过程繁琐、测试周期长的缺陷，而提供了一种负极材料快充性能的测试方法。本发明的测试方法，测试时间短、数据处理简单，只需根据一定倍率得到放电曲线，通过对放电曲线作简单的数据处理，即可评价负极材料的快充性能。

本发明主要是通过以下技术方案解决上述技术问题的。

本发明提供了一种负极材料快充性能的测试方法，其包括以下步骤：半电池依次经充放电循环和放电测试后，得放电曲线，对所述的放电曲线作微分，得横坐标为SOC值、纵坐标为dV/dQ的微分曲线，所述微分曲线中平台的切线和“沿平台向后延伸出现的斜线”的切线相交的交点为析锂点，该析锂点即可评价所述待检测负极材料的快充性能；

所述的半电池包括负极极片、填充物、电解液、锂片和隔膜，所述的负极极片中含有待检测负极材料；所述填充物含有垫片；所述电解液的添加量在30μL以上且小于200μL；

所述充放电循环的循环次数为2周以上；所述充放电循环的倍率为0.05～0.5C；所述放电测试的倍率为1～5C。

目前，现有技术中并未发现报道过相比于背景技术中的检测方法更加简便快捷的方式。中国专利文献CN109932658A公开了一种锂离子电池析锂的检测方法，其通过对待测锂离子电池依次进行充放电循环和放电测试，以检测是否严重析锂。但是该专利文献中的检测方法仅适用于全电池是否析锂的检测，并不能够用来评测负极材料的快充性能。