[发明专利]一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法

说明书

本发明涉及锂离子电池检测领域，为解决现有现有技术下检测负极析锂量的方法步骤复杂，不能快速检测出析锂量及不能区分负极析锂中可逆锂和不可逆锂的含量的问题，公开了一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法，包括如下检测步骤：将锂离子电池置于惰性气氛、水氧含量≤1ppm的环境中拆解，将得到的负极片放入设有温度传感器、压力传感器、注液管及气体排放管的反应器；将反应器密封后从惰性气氛中取出，通过注液管向反应器中注入反应液，使负极片被反应液浸没，然后超声；检测反应生成的氢气量，根据该氢气量计算得出负极片的析锂量。本发明操作简单，能快速、准确得检测出负极析锂量，并且可区分检测负极析锂的可逆锂和不可逆锂的含量。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法。

背景技术

相比传统电池，锂离子电池因其工作电压高，能量密度高和循环寿命长，在移动通讯、电子产品、储能及电动汽车等领域得到广泛应用。锂离子电池在充电过程中锂离子会从正极极片脱出通过隔膜、电解液嵌入负极极片，并通过外部电路的电子传输实现充电。锂离子电池充电时常因N/P比设计不合理、极片缺陷和充电机制等问题负极发生析锂现象，析出的金属锂一般会沉积在SEI膜的内部、表面和负极极片与隔膜间的电解液中，一部分金属锂具有同负极极片电子导通能力，放电时失去电子成为锂离子参与充放电循环，因此为称为可逆锂；一部分金属锂被包裹在SEI膜中或游离在电液中被锂的氧化物或锂盐包覆，不具备与负极极片电子导通能力同负极极片不具备电子导通能力，因此在放电时无法再次氧化为锂离子，被称为不可逆锂。不可逆的锂产生造成电池容量的衰减；此外，随着不可逆锂的增加，析出的锂金属可能形成枝晶，枝晶的持续生长可能刺穿隔膜，诱发电池内短路，甚至导致火灾、爆炸事故。对锂离子电池析锂量进行定量分析对评价电池的优劣有重要意义之外，对充电制度优化等也有重要的意义。

例如，在中国专利文献上公开的“一种锂离子电池循环微观析锂的检测方法”，其公告号为CN108535659A，包括以下步骤：将待测锂离子电池进行放电，放电后进行拆解，取出负极极片清洗去残留的电解液暴露在空气中5～20h，暴露完成后于60-110℃加热烘干1-3h，将析出的锂最终转化为碳酸锂，再采用能谱EDS测试或化学滴定法测得相应的数据来判定负极极片析锂程度。该方法需用有机试剂清洗负极片，操作麻烦，反应时间较长，不能快速、准确检测出负极析锂量及不能区分负极析锂的可逆锂和不可逆锂的含量。

发明内容

本发明为了克服现有技术下检测锂离子电池负极析锂情况的方法步骤复杂，不能快速、准确检测出析锂量的问题，提供一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法，该方法简单，通过锂和氢离子的反应可快速准确检测出负极析锂量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法，包括如下检测步骤：

S1、将锂离子电池置于惰性气氛、水氧含量≤1ppm的环境中拆解，得到负极片；

S2、将负极片放入置于惰性气体氛围中的反应器，然后将反应器密封，所述反应器设有温度传感器、压力传感器、注液管及气体排放管；

S3、将反应器从惰性气氛中取出，通过置于反应器盖帽上的注液管注入反应液，使负极片被反应液浸没，然后超声；

S4、检测反应生成的氢气量，根据该氢气量计算得出负极片的析锂量。