[发明专利]一种锂电池极片柔韧性的简便评估方法

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂电池极片柔韧性的简便评估方法，包括如下步骤：(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂与溶剂匀浆分散成均匀稳定的正极浆料；(2)按照双面面密度340～400g/m²的载量将正极浆料涂布在箔材的表面；(3)使用小型辊压机辊压，得到一定厚度的成品电极膜片；(4)按照常规A5纸尺寸规格，裁切出四方界面平整的电极膜片A1、A2、A3、A4平整地放置于平滑玻璃板上，使用塞规对电极膜片A1、A2、A3、A4进行间隙测厚ΔH1、AH2、ΔH3、AH4，并在辊压方向上记录15个数据，使用minitab软件绘制箱线图。本发明方法简单易行，数据准确，真实有效反馈极片柔韧性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂电池极片柔韧性的简便评估方法。

背景技术

在锂电池各个关键制造工序里，电极制造技术显得尤其重要。浆料涂布后，因为主要活性物质、导电添加剂、粘结剂按照一定比例均匀的涂覆在箔材表面，此时，它的孔隙率和嵌连网络结构是很丰富的，且微观传输间隙较大，因此材料之间的范德华力是很微弱的，容易发生掉料。那么辊压工艺就显得尤为重要，它将松散的材料颗粒压实到一定厚度，增加材料间及料与箔材间的范德华力与氢键作用，增加剥离强度和缩短锂离子传输路径、减小体相欧姆极化和增大电子导电能力，在此综合作用下提升极片的压实性能。与此同时，锂电工程师们认为在制程加工方面适宜的压实密度不仅能保障极片的柔韧性、防止辊压、模切及卷绕断带、提升生产良率，而且能匹配合适的电解液吸液性能，确保极片吸液浸润充分。而在电性能方面适宜的压实设计对容量、内阻、倍率温升和循环寿命影响重大。在此背景及电极性能影响下，极片柔韧性的评估设计和测试方法显得尤为重要。

目前企业内部评估极片柔韧性的作业指导书和专利大都是宏观肉眼可视的脆性对比，缺乏量化的指标数据表征，且操作方法较复杂，执行效率低、设备投入成本高，难以大规模的推广应用。其中包括：1、正极片正反面各对折1次，观察折痕处掉料、分叉及手感极片反弹力和评价极片脆性；2、极片围绕包裹不同直径的圆轴，以极片压痕和断裂掉料情况来评价极片柔韧性。为了探究这个问题，在实际生产中我们发现一个有趣的现象，就是同种磷酸铁锂正极材料不同压实下，不同正极材料膜片相同压实下，正极极片的平整状态是不一样的，极片脆性大时，料区状态是凹凸不平的，质地很硬；而极片柔韧性优异时，料区状态是光亮平整，质地较软。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单易行，数据准确，真实有效反馈锂电池极片柔韧性的大小的简便评估方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂电池极片柔韧性的简便评估方法，包括如下步骤：

(1)将正极活性材料、导电剂、粘结剂与溶剂匀浆分散成均匀稳定的正极浆料；

(2)按照双面面密度340～400g/m²的载量将步骤(1)的正极浆料涂布在箔材的表面；

(3)使用小型辊压机辊压，得到一定厚度的成品电极膜片；

(4)按照常规A5纸尺寸规格，裁切出四方界面平整的电极膜片A1、A2、A3、A4；

分别将电极膜片A1、A2、A3、A4平整地放置于平滑玻璃板上，使用塞规对电极膜片A1、A2、A3、A4进行间隙测厚ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4，并在辊压方向上记录15个数据，使用minitab软件绘制箱线图。

在一优选示例中所述正极活性材料、导电剂、粘结剂的之间重量比为96.2～97.8∶0.5～1.5∶1～3。

在一优选示例中，步骤(1)，正极活性材料为磷酸铁锂，所述导电剂为炭黑和碳纳米管的组合物，所述粘结剂为PVDF，所述磷酸铁锂、炭黑、碳纳米管和PVDF之间的重量比为96.5∶0.5∶1∶2。

在一优选示例中，步骤(2)，所述箔材为厚度12μm的铝箔。