[发明专利]一种评估电芯压实体系的方法

说明书

本发明提供了一种评估电芯压实体系的方法。所述方法包括以下步骤：(1)将不同压实密度的正极极片和不同压实密度的负极极片组装成电芯；(2)对步骤(1)所述电芯进行电化学阻抗测试，根据所述电化学阻抗测试的结果确定正极极片和负极极片的最佳压实体系。本发明提供的方法无需测试电芯的基本电性能，通过EIS测试，可以快速的评估电芯体系中的最佳压实搭配，为电芯生产设计选取压实密度提供指导方向。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种评估电芯压实体系的方法。

背景技术

随着新能源汽车与消费类电子的普及，锂离子电池的需求量越来越大，尤其是高比能的高性能锂离子电池，材料的压实密度在提高锂离子的能量密度方面扮演着十分重要的角色。随着压实密度的增加，导电剂之间实现更加紧密的链接，极片电阻率不断下降。但是锂离子和电子的有效传导特性是相互矛盾的，随着压实密度的增加，孔隙率降低，而导电剂体积分数增加，电子有效电导率升高，然而锂离子有效电导率降低。电极设计中如何平衡两者很是关键。锂离子电池最基本的性能要求为容量及厚度，在充电过程中，正极的锂离子会脱出嵌入到负极而引起负极产生一定程度的膨胀，膨胀的大小与材料本身以及配方、压实等相关，压实过大或者过小都不利于锂离子的脱嵌，这样会造成负极膨胀过大，而最佳压实不仅可以满足电极在充电过程中有最小的反弹，而且还可提供合适的离子和电子导通通道。

现有技术一般是通过孔隙率及克容量测定来评测最优压实。

CN111337842A公开了一种锂离子电池负极片最优压实密度的测试方法，包括以下步骤：S1、制备压实密度不同、面积相同的N个负极片，计算压实密度；S2、计算N个所述负极片的真体积、表观体积和孔隙率；S3、将N个所述负极片制备成纽扣电池后进行充放电测试，得到克容量数据；S4、取最大克容量值对应的孔隙率值，所述孔隙率值对应的压实密度即为最优压实密度。步骤S1的具体操作为：S11、对涂布后的负极片进行不同辊压压力的辊压；S12、将辊压后的负极片冲压成N个面积相同的负极片；S13、分别获取所述N个面积相同的负极片的重量和厚度；S14、计算所述N个面积相同的负极片的压实密度，得到压实密度不同、面积相同的N个负极片。

CN106199451A公开了一种测试锂离子电池磷酸亚铁锂正极片最优压实密度的方法。其步骤如下：将极片放入烘箱中于80℃烘烤12h，然后冲极片，逐个称重、测厚度、辊压，再放入烘箱中于80℃烘烤3h；制作扣电；化成：分别以0.1C与0.5C的电流进行两周充放电；充电：以0.1C的电流充电至半电态；测试：依次进行交流阻抗与线性扫描测试；数据处理：统计克容量，计算交换电流密度与Li⁺的固相扩散系数，阻抗拟合得到内阻值。分析结果，克容量、交换电流密度与Li⁺的固相扩散系数最大，同时内阻最小，这样的电池性能最优。

但是上述方法相对麻烦，不适于应用于产业化生产中。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种评估电芯压实体系的方法。本发明提供的评估电芯压实体系的方法是一种方便的最佳压实体系评测方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种评估电芯压实体系的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将不同压实密度的正极极片和不同压实密度的负极极片组装成电芯；

(2)对步骤(1)所述电芯进行电化学阻抗测试，根据所述电化学阻抗测试的结果确定正极极片和负极极片的最佳压实体系。

本发明提供的方法无需测试电芯的基本电性能，通过EIS测试，可以快速的评估电芯体系中的最佳压实搭配，为电芯生产设计选取压实密度提供指导方向。