[发明专利]一种锂离子电池芯中电解液分布的测定方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种锂离子电池芯中电解液分布的测定方法，具体为：将含有示踪元素的电解液灌注于待测锂离子电池中，采用离子示踪法测定所述锂离子电池芯待测部位中示踪元素的含量，计算出待测部位每个区域的电解液实际分布量，电解液分布差值通过计算电解液实际分布量与电解液理论吸收量之差得到。本发明的方法简单易行，可以跟踪表征出电解液在电池正负极膜片以及电子绝缘膜上的分布量情况，不仅预测不同尺寸或不同材料的电池的电解液的灌注量，能保证电池中灌注足够的电解液量，还能对电池中正负极片上各部分的电解液量的吸收的分布跟踪。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种锂离子电池芯中电解液分布的测定方法。

背景技术

锂离子电池商业化以来，由于其具有高能量密度、高电压、低自放电率和重量轻等优点，在电子产品领域得到了广泛应用。近年来，为满足电动汽车以及储能需求，单体锂离子电池不断提高容量和体积，从而使得电池中电解液灌注量从以前的几克或几十克提高到几百克水平，由于电芯在电池壳中的放置方法，电芯卷绕方法，宽度以及卷绕的松紧度，电池加工工序等诸多因素影响，如此多的电解液在电池芯中并非均匀分布，极片表面有些地方吸收电解液较多，有些地方吸收较少，从而造成电池芯中极片各部分表现不一致的电性能。极片有些地方的电解液严重缺少时甚至会造成电池析锂，严重影响电池的安全性和使用寿命。因此，有必要找到一种方法对锂离子电池芯中电解液的分布进行跟踪，对电池芯中极片上吸收电解液较少的地方进行尽早的预测。

针对现有技术中存在的缺陷，特提出本发明。

发明内容

本发明的发明目的在于提出一种锂离子电池芯中电解液分布的测定方法。

为了完成本发明的发明目的，采用的技术方案为：

本发明涉及一种锂离子电池芯中电解液分布的测定方法，具体为：将含有示踪元素的电解液灌注于待测锂离子电池中，采用离子示踪法测定锂离子电池芯待测部位中示踪元素的含量，计算锂离子电池芯待测部位的电解液分布。

优选的，锂离子电池芯的待测部位为正极极片、负极极片或电子绝缘膜。

优选的，示踪元素选自溶解于电解液中、并通过元素检测设备准确检测到的元素，并优选电解液中含有的元素，所述示踪元素更优选锂元素或铁元素。

优选的，将含有示踪元素的电解液灌注于待测锂离子电池中后，将电池制作到待充电前；在测定前，拆解锂离子电池，取锂离子电池芯的待测部位。

优选的，在测定时，将待检测部位平均分为n个区域，n为大于1的整数，采用离子示踪法测定所述锂离子电池芯中待测部位中每个区域的示踪元素的含量，计算出待测部位每个区域的电解液吸收量和电解液实际分布量，电解液分布差值通过计算电解液实际分布量与电解液理论吸收量之差得到。

优选的，

电解液吸收量的计算公式为：m＝M×C₁/C₂；

电解液实际分布量的计算公式为：F＝m/S；

其中：m为电解液吸收量，待测部位各区域的重量为M，C₁为待测部位各区域示踪元素的含量测试值，C₂为电解液中示踪元素的浓度，待测部位各区域的面积为S；

所述电解液理论吸收量为待测部位的孔隙完全被电解液填充后的电解液量。

其中，面积的单位是cm²，重量的单位是mg。

优选的，采用离子示踪法测定示踪元素含量的设备选自电感耦合等离子体原子发射光谱仪。

优选的，锂离子电池芯的外壳选自金属或非金属壳，优选钢壳或铝壳。