[发明专利]一种使用溶液稀释测量锂离子电池电解液重量的方法

说明书

本发明涉及一种使用溶液稀释测量锂离子电池电解液重量的方法，其它包括如下步骤：1）分析待测锂离子电池各组分，选取标准溶液；测得标准溶液中溶质的浓度为C_标，密度为ρ；2）在干燥环境下，将待测锂离子电池的外壳开口解剖后，再把电池整体置于一个容器中；3）将标准溶液定量加入到容器中，待标准溶液完全浸没电池活性物质，加入容器中的标准溶液质量为m_标，体积为V_标；然后将容器密封，在干燥环境下常温静置，待电解液与标准溶液之间的溶质浓度达到平衡，取样质量为m_a。N，体积为V_a。N，此时测试稀释后混合溶液中溶质的浓度比值C_n.a；4）计算待测锂离子电池中电解液的质量：。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种使用溶液稀释测量锂离子电池电解液重量的方法。

背景技术

随着市场需求的不断增长，锂离子电池在3C类和动力储能类领域的应用越来越广泛。近几年随着各国燃油车禁售时间表推出，新能源汽车的地位愈发稳固，而锂离子电池作为电动汽车的核心动力源，也越来越受到市场的追捧。锂离子电池在制作过程中涉及正极、电解液、负极、隔膜等材料的选取与匹配，极片设计参数的选择等问题；电池工作过程中涉及化学反应、传质、导电、产热等过程。由此可见，锂离子电池是一个非常复杂的体系。对于锂离子电池各项过程参数的分析，也有着重要的意义。

电池中电解液注液量是锂离子电池的一项重要参数，电解液的含量会影响到电池电性能和安全性能的方方面面。对一个未知注液量电池如何准确测试电池内的电解液重量，当前还未有公开的技术方法。本发明提供一种使用标准溶液稀释法，通过测量稀释后的溶质的含量，可以精确计算出原来锂离子电池中电解液的重量，是一项有实用价值的技术。

行业内一般会采用以下方法测试电池的保液量：

1）在电池的制作过程中，电池经充分干燥后，在注液前测量一次电池的总重V0，然后注液；注液后测试电池的总重V1，电池再继续经过搁置工序和化成工序，测量最后的封装后电池总重V2。其中V1-V0即为电池的实际注液量（排除了注液工序的电解液误差）、V2-V0即为电池内实际保液量（排除了注液后工序至封装工序的电解液误差）。该方法简单有效，适合大批量生产；但仅限于电池制作过程中对电解液重量的管控，如果是作产品分析的时候拿到一个未知注液量的成品电池，由于不知道V0，所以也就无法测出电解液的重量了。

2）烘烤减重法；如果是作产品分析的时候拿到一个未知注液量的成品电池，一般的分析方法为：先将电池称重得到电池总重V0，再将电池在干燥环境下解剖，分解成正极片、负极片、隔膜、外壳等组件，然后再将这些组件在80-100℃的环境下让电解液溶剂挥发，彻底干燥。待液体完全烘干后将各组件干燥后称重，重量之和为V1；定义V0-V1的重量即为电解液重量的约值。该方法在电池解剖过程中极片会有掉粉，同时电解液溶剂干燥后仍然会有锂盐残留，以及极片干燥后称重时可能会有吸水，操作时间长，不可控因素多，导致该方法的精度较低，仅能作为大致的参考。

专利：201910119823 .9 测量锂离子电池电解液量的方法及计算机设备，其公开了一种通过测量待测电池的比热容，将所述待测电池的比热容代入所述函数关系式中，计算得到所述待测电池的电解液含量的方法。

发明内容

本发明提出一种使用溶液稀释测量锂离子电池电解液重量的方法。

本发明的技术方案：

一种使用溶液稀释测量锂离子电池电解液重量的方法，它包括如下步骤：

1）分析待测锂离子电池各组分，选取标准溶液。

标准溶液选取标准：标准溶液对待测锂离子电池各组分稳定，不发生化学反应，包含溶质和溶剂，溶质不存在于待侧锂离子电池中，溶剂与电解液溶液互溶；优选，标准溶液的溶质为1mol/L的NaTFSI（双（三氟甲基磺酰）亚胺钠），溶剂为电解液常用的有机溶剂如DMC（碳酸二甲酯）/EMC（碳酸甲乙酯）/EC(碳酸乙烯酯)等。