CN107655791A - 一种电池负极材料电极片压实密度测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种电池负极材料电极片压实密度测试方法，该方法为：用涂布后烘干好的电极片裁成300mm×250mm规格，用轧辊机对裁好的电极片进行辊压，使用千分尺测量辊压后的电极片的厚度，随着辊压压力增加，压实密度逐步增加，直到辊压到电极片达到最大压实，在此过程中电极片在各个阶段的压力下的压实密度及电极片外观都可体现出来，不仅可以测试出电极片的最大压实密度，还可以对比不同材料的压实密度性能的优劣，该方法具有操作简单、稳定性好、精度高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及电池电极片压实密度测试方法，具体涉及一种精度高、稳定性好的锂离子电池负极材料电极片压实密度的测试方法。
背景技术
锂离子电池是一种高新技术产品，同时也是一种新型高容量长寿命环保电池，被广泛应用于手机、移动电源、相机等数码产品和太阳能光伏及风力发电储能系统，锂离子电池具有电压高、高容量、循环寿命长、安全性能好、可快速充放电、工作温度范围宽等诸多优点。锂离子电池主要有正负极极片组成，而在制作过程中，压实密度是非常重要的一项指标，直接影响电池容量、循环及充放电效率等性能。目前有直接用粉体测试压实密度的方法，这种方法未经过涂布、烘烤等各项工序，没有模拟锂离子基本制作工艺，这种测试方法误差大、稳定性差。
发明内容
本发明提供一种精度高稳定性好的锂离子电池负极材料电极片压实密度的测试方法，该方法具有操作简单、稳定性好、精度高等特点。
具体技术方案如下。
（1）将涂布后烘干好的原电极片用裁纸刀裁出规格为300mm×250mm的电极片，分别测量电极片3个不同位置的厚度，选取其中厚度误差＜3μm的电极片做为实验片。
（2）用圆形取样器在步骤（1）中所述的原电极片的不同位置分别裁出3片面积为100cm²的电极片和集流体，称量裁好后的电极片和集流体重量，取其平均值记为M0和M1，电极片面密度计算公式：S= M0- M1。
（3）设定轧辊机双辊线速度为2.0m/min，设定辊压压力以1.3Mpa为起始值，压力稳定后放入步骤（1）中选取的电极片进行辊压，将辊压压力依次以0.65Mpa的增量往上叠加，直到电极片两侧出现波浪形，并且电极片中间出现竖纹，此时可得到最大压实密度。
（4）用千分尺测量不同压力辊压后的电极片3个不同位置的厚度、记为L1、L2、L3，三处中任意两处数值相差3μm及以上视为不合格片，记录合格电极片厚度，取平均值记为Li，再用千分尺测量棍压后的集流体厚度，记为Lo，电极片压实密度计算公式：P=S/(Li –Lo)。
附图说明
图1为辊压示意图，其中1为轧辊机上辊、2为电极片、3为轧辊机下辊。
图2为电极片示意图，其中4为电极片俯视图。
图3为电极片切面图，其中5、7为石墨负极材料、6为集流体。
具体实施方式
通过下述实施例和示意图有助于理解本发明。
具体实施步骤如下。
（1）涂布后烘干好的电极片用裁纸刀裁出一定数量规格为250mm×300mm的极片，分别测量电极片3个不同位置的厚度，选取其中厚度误差＜3μm的极片做为实验片。
（2）启动轧辊机设定好压力，本实施例以1.3Mpa压力为起始值，等压力稳定在1.3Mpa压力后将电极片250mm宽边推入轧辊机进行辊压（如图1），辊压后的电极片分别测量3个不同位置的厚度误差不能＞3μm取平均值，记录好测量的数据。
（3）本实施例分为5组进行测试，A1电极片测试压力1.3Mpa、A2电极片测试压力为1.95Mpa、A3电极片测试压力为2.6Mpa、A4电极片测试压力为3.25Mpa、A5电极片测试压力为3.9Mpa。
（4）计算辊压后的电极片压实密度 ：P=S/(Li – Lo)，公式中P为电极片压实密度（g/cm3)、S为面密度（g/cm2)、Li为辊压后的电极片厚度（μm）、Lo为辊压后的集流体厚度（μm）。
（5）最大压实判定：随着辊压压力的变化极片外观发生变化，当电极片两侧出现波浪形，并且电极片中间出现竖纹，如果在此基础上继续增加压力辊压，电极片将被压烂，此可视为该电极片的压实密度为最大压实。
Claims (1)
1.一种电池负极材料电极片压实密度测试方法，包括以下步骤：
（1）将涂布后烘干好的原电极片用裁纸刀裁出规格为300mm×250mm的电极片，分别测量电极片3个不同位置的厚度，选取其中厚度误差＜3μm的电极片做为实验片；
（2）用圆形取样器在步骤（1）中所述的原电极片的不同位置分别裁出3片面积为100cm²的电极片和集流体，称量裁好后的电极片和集流体重量，取其平均值记为M0和M1，电极片面密度计算公式：S= M0- M1；
（3）设定轧辊机双辊线速度为2.0m/min，设定辊压压力以1.3Mpa为起始值，压力稳定后放入步骤（1）中选取的电极片进行辊压，将辊压压力依次以0.65Mpa的增量往上叠加，直到电极片两侧出现波浪形，并且电极片中间出现竖纹，此时可得到最大压实密度；
（4）用千分尺测量不同压力辊压后的电极片3个不同位置的厚度、记为L1、L2、L3，三处中任意两处数值相差3μm及以上视为不合格片，记录合格电极片厚度，取平均值记为Li，再用千分尺测量棍压后的集流体厚度，记为Lo，电极片压实密度计算公式：P=S/(Li – Lo)。
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