[发明专利]一种石墨负极材料高倍率长循环特性的测试方法在审

专利信息
申请号: 202210552156.5 申请日: 2022-05-20
公开(公告)号: CN114965889A 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 郭锋;李艳红;王盈来;相佳媛;蒋勤虚;方玲;黄文 申请(专利权)人: 浙江南都电源动力股份有限公司;杭州南都动力科技有限公司;浙江南都鸿芯动力科技有限公司
主分类号: G01N33/00 分类号: G01N33/00;G01R31/378;G01D21/02
代理公司: 北京维正专利代理有限公司 11508 代理人: 种龙军
地址: 311300 浙江省杭*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 石墨 负极 材料 倍率 循环 特性 测试 方法
【权利要求书】:

1.一种石墨负极材料高倍率长循环特性的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)石墨负极材料基本参数测试

进行粒度分布测试,获得石墨负极材料的D50及D10值;D50表示石墨负极材料颗粒累积分布为50%的粒径,D10表示石墨负极材料颗粒累积分布为10%的粒径;

进行振实密度测试,获得石墨负极材料振实密度;

进行比表面积测试,获得石墨负极材比表面积;

进行X射线衍射,获得石墨负极材料I004/I110的比值OI;I004/I110表示石墨负极材料的004晶面的衍射强度I004与110晶面的衍射强度I110的比值;

在D50 ≤17um,D10≤8um的情况下,进行步骤2);

2)将石墨负极材料制成扣式电池进行分析

1)将石墨负极材料制成扣式电池;

2)对扣式电池进行充放电测试,获得容量A和电压B的数据,并绘制充放电V(B)-Q(A)曲线,其中B为电压,A为容量;

3)对充电时的容量数据A进行变换计算,得到充电时的容量数据Ai与数据An的比值Ci,Ci=Ai/An,Ai为充电时第i次记录的容量数据,An为充电时最后一次记录的容量数据,i=1,2,3……n;

算出(C2-C1)/(B2-B1)的值D1,依次类推获得(Ci+1-Ci)/(B i+1-Bi)的值Di,Bi为与Ai对应的电压数据,当B i+1=Bi时,只保留其中一个的数据;据此画出充电B-D曲线,其中B为x轴,D为Y轴;

4)对放电时的容量数据A进行变换计算,得到放电时的容量数据Ai与数据An的比值Ci,Ci=Ai/An,Ai为放电时第i次记录的容量数据,An为放电过程最后一次记录的容量数据,i=1,2,3……n;

算出(C2-C1)/(B2-B1)的值D1,依次类推获得(Ci+1-Ci)/(B i+1-B i)的值Di,当B i+1=Bi时,只保留其中一个的数据,画出放电B-D曲线,其中B为x轴,D为Y轴;

5)将充电B-D曲线与放电B-D曲线绘制在同一坐标系下,形成充放电B-D曲线;对充放电B-D曲线上的波峰从左到右顺时针进行命名:第一个峰命名为F1,第二个峰命名为F2,第三个峰命名为F3,第四个峰命名为F4,第5个峰命名为F5,第六个峰命名为F6;

6)根据充放电B-D曲线,获取F1在X轴的对应值FX1、F2在X轴的对应值FX2,F3在X轴的对应值FX3;

在3.2 ≤FX1≤3.3V,3.3≤FX2≤3.4V,3.4≤FX3≤3.45V的条件下,进行步骤2.7);

7)获取F3、F4 在X轴的差值FX34的数值f3x,F2、F5在X轴的差值FX25的数值f2x,F1、F6在X轴的差值FX16的数值f1x;

在f3x≤0.1V, f2x≤0.1V, f1x≤0.15V的条件下,进行步骤3);

3)将石墨负极材料制成全电电池进行分析

1)对全电电池进行充放电测试,获得充电时的容量A和电压B的数据,采用步骤2.3)的方法获取全电电池的充电B-D曲线,对全电电池充电B-D曲线上的波峰从左到右进行命名:第一个峰命名为F1,第二个峰命名为F2,第三个峰命名为F3;

2)根据全电电池的充电B-D曲线,获取全电电池F2、F3、F1在Y轴对应的值FY2,FY3,FY1,计算FY2:FY3:FY1,其数据为f6y;

在f6y>0.5的条件下,进行步骤4);

4)综合判断

根据公式1)计算L1的值;

L1=((a1+a2)*I1+b1*c1)*(f3x+f2x+f1x)-f6y (1) ;

其中,a1为D50的数值,a2为D10的数值,I1为比值OI的数值,b1为比表面积的数值,c1为振实密度的数值,f3x为FX34的数值,f2x为FX25的数值,f1x为FX16的数值,f6y为FY2:FY3:FY1的计算值;

当L1≤5.1时,该负极材料具有高倍率长循环特性。

2.根据权利要求1所述的石墨负极材料高倍率长循环特性的测试方法,其特征在于:

步骤2.1)将石墨负极材料作成扣式电池时,按质量比,扣式电池的材料比例为:石墨负极材料:导电剂:粘结剂=95%-98%:1%-2.5%:1%-2.5%。

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