[发明专利]一种电化学匹配快速评价方法

说明书

本发明提供了一种电化学匹配快速评价方法，包括涂布、制片、叠片和封装、注液、测试几个步骤，利用全电池的形式对完整电池体系进行评测和验证，采用单层正极片和单层负极片的叠片方式制作成单片电池，缩短制作周期，降低制作难度及成本，提高测试效率，实现对电池材料电化学匹配性的快速评价，能够准确快速的评价锂离子电池正负极材料和电解液的匹配性，且可以快速评价锂离子电池首次效率和容量发挥。

技术领域

本发明创造属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电化学匹配快速评价方法。

背景技术

目前新能源行业迅速发展，锂离子电池成为重要的电能存储的主要媒介，具有高能量密度，高输出电压，优良的循环性能，自放电小，对环境污染小等优点受到人们的关注。锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液多种材料组成，电池电化学性能由正负极和电解液等多种材料及复杂的制程和工艺参数决定，因此要想得到性能良好的电池，对电池材料、配合体系的评价也是必须的。

电池在充放电过程中发生复杂的电化学反应和界面反应，因此准确快速的评测出电池的首次效率和容量发挥以及正负极与电解液的匹配性并不容易。传统的纽扣电池偏重于电池材料电化学性能的研究，仅用于单独研究电池的正极或负极材料电化学性能，要测试正极和负极材料与电解液的匹配程度，则需要一个完整的全电池电池来评测，而传统软包电池和材料的评价制作和测试周期长而且成本高，由此可见，建立快速、简便评价电池材料的方法尤为重要。

现有技术中，常规测试方法包括电化学工作站、纽扣电池，对称电池、软包电池评测。其中电化学工作站偏重于材料反应的机理研究，更多的应用于科研院校；纽扣电池测试是快速评价电池材料电性能的方法，更多的应用于锂离子电池正极或负极材料的研究开发，纽扣电池在制作过程中对环境要求比较苛刻，需要在无氧干燥的环境中进行，而且纽扣电池的制作工艺水平直接影响电池的性能和测试数据的准确性，除此之外纽扣电池测试一致性较差，无法反应某些材料的真实特性；对称电池是采用同性极片组装成的电池，多用于评价锂离子电池在不同状态下的电极材料性能测试，适用于活化后的电芯如预充化成后、循环后、短期测试后和失效分析的电芯，用于评价电极材料阻抗，筛选低阻抗材料；评估固态电解质的离子电导率等；软包电池评测制作和测试周期长，对设备和产线有一定要求，对于材料性能评测和匹配性研究成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种电化学匹配快速评价方法，利用全电池的形式对完整电池体系进行评测和验证，采用单层正极片和单层负极片的叠片方式制作成单片电池，缩短制作周期，降低制作难度及成本，提高测试效率，实现对电池材料电化学匹配性的快速评价，能够准确快速的评价锂离子电池正负极材料和电解液的匹配性，且可以快速评价锂离子电池首次效率和容量发挥。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种电化学匹配快速评价方法，包括如下步骤：

(1)涂布：将配制好的正极浆料涂覆在铝箔上制成正极片；将配制好的负极浆料涂覆在铜箔上制成负极片；将所述正极片、负极片烘干备用；

(2)制片：分别将正极片、负极片冲切成固定尺寸，然后将相应的极耳分别焊接在正极片及负极片上；

进一步的，将极耳焊接到正极片及负极片之前用棉签沾取NMP将极耳处的料区擦掉，露出干净的箔材后再进行极耳焊接。

(3)叠片和封装：将焊接好极耳的正极片、负极片及隔膜按照叠加的方式进行叠片形成电芯，且正极片、负极片的极耳位于电芯的同一侧，然后用铝塑膜将电芯密封，留出一侧用于后续注液；

(4)注液：将电芯至于干燥环境下注液，注液后的电芯进行真空预封，然后将电芯静置，待极片完全浸润后即可进行下一步；