CN107655795A - 一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，涉及锂离子电池技术领域，锂离子电池合浆浆料包括锂离子电池粉末材料和溶剂，锂离子电池粉末材料包括正极或负极电极材料、导电剂、粘结剂，分别测试锂离子电池合浆浆料与锂离子电池粉末材料的比表面积数据A和B，根据其比值R判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。本发明通过测试合浆前锂离子电池粉末材料和合浆后浆料比表面积的变化，从而粗略判断原材料在合浆前后是否有异常结团等现象，帮助改进合浆等相关生产工艺，该判断方法操作简单，样品处理简易，可行性高，设定的合格范围R0值是根据锂电池生产的相关工艺标准得出的。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法。
背景技术
目前锂离子电池使用到的材料主要有：磷酸铁锂正极材料、镍钴锰三元正极材料、钛酸锂负极材料、石墨负极材料等，电池材料的比表面积对电池性能有很大影响，例如：磷酸铁锂正极材料，比表面积过小，可能是碳包覆量不够引起的，导致电池循环性能不好，比表面积过大，可能是碳包覆过高或者粒度呈现纳米级引起的，导致材料容易团聚难以分散。石墨负极材料，比表面积过大会导致首次容量损失过多，粘结剂也会增多导致内阻增加。因此电池材料的比表面积控制是必不可少的。
而电池材料需要经过合浆后才能进行后续的工序，合浆中添加了导电剂、粘结剂以及溶剂，这些材料如果在合浆中工艺处理不当，可能会出现团聚、分散不均以及堵孔的现象，导致电池材料的比表面积发生很大变化，进而影响后续的电池工序，因此测试合浆后电池材料的比表面积非常重要，而浆料的比表面积测试难度很大，很难判断其比表面积是否合格，如何发明一种简易的测试方法，该方法用于测试锂离子电池材料合浆后浆料比表面积合格与否的方法显得至关重要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，该方法操作简单且可行性高。
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料包括锂离子电池粉末材料和溶剂，锂离子电池粉末材料包括正极或负极电极材料、导电剂、粘结剂，分别测试锂离子电池合浆浆料与锂离子电池粉末材料的比表面积数据A和B，根据其比值R判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。
优选地，所述根据比值R判断是指通过将R与合格范围R0值进行对照，判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。
优选地，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池合浆浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格。
优选地，所述锂离子电池合浆浆料为磷酸铁锂正极浆料、镍钴锰三元正极浆料、镍钴铝三元正极浆料、石墨负极浆料、钛酸锂负极浆料、石墨烯负极浆料、硅碳负极浆料中的一种。
优选地，所述步骤(1)中，干燥温度为300-500℃，干燥时间为3-5h，
优选地，所述步骤(2)中，在200-300℃下真空脱气。
优选地，所述步骤(3)中，在300-500℃下真空脱气。
优选地，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
本发明的有益效果如下：本发明通过测试合浆前锂离子电池粉末材料和合浆后浆料比表面积的变化，从而粗略判断原材料在合浆前后是否有异常结团等现象，帮助改进合浆等相关生产工艺，该判断方法操作简单，样品处理简易，可行性高，设定的合格范围R0值是根据锂电池生产的相关工艺标准得出的。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料包括锂离子电池粉末材料和溶剂，锂离子电池粉末材料包括正极或负极电极材料、导电剂、粘结剂，分别测试锂离子电池合浆浆料与锂离子电池粉末材料的比表面积数据A和B，将其比值R与合格范围R0值进行对照，判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。
实施例2
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料包括锂离子电池粉末材料和溶剂，锂离子电池粉末材料包括正极或负极电极材料、导电剂、粘结剂，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池合浆浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例3
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为磷酸铁锂正极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，判断方法包括以下步骤：
(1)取锂离子电池磷酸铁锂正极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为300℃，干燥时间为3h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在200℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在300℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例4
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为镍钴锰三元正极浆料Ⅰ，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，判断方法包括以下步骤：
(1)取锂离子电池镍钴锰三元正极浆料Ⅰ加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为350℃，干燥时间为3.5h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在250℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在350℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例5
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为镍钴锰三元正极浆料Ⅱ，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，判断方法包括以下步骤：
(1)取锂离子电池镍钴锰三元正极浆料Ⅱ加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为350℃，干燥时间为3.5h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在250℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在350℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例6
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为镍钴铝三元正极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池镍钴铝三元正极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为400℃，干燥时间为4h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在300℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在400℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例7
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为石墨负极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，判断方法包括以下步骤：
(1)取锂离子电池石墨负极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为450℃，干燥时间为4.5h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在300℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在450℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例8
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为钛酸锂负极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池钛酸锂负极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为500℃，干燥时间为5h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在300℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在500℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例9
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为石墨烯负极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池石墨烯负极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为400℃，干燥时间为4h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在300℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在400℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
实施例10
本发明提出的一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料为硅碳负极浆料，包括锂离子电池粉末材料和溶剂，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池硅碳负极浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，干燥温度为450℃，干燥时间为4h，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品在250℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，在400℃下真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
对本发明实施例3-10中的锂离子电池合浆浆料的比表面积进行检测，检测结果见表1。
表1电池材料合浆前后比表面积变化
表1中，A和B分别为电池材料合浆后浆料的比表面积以及合浆前的粉末比表面积，根据锂电池相关工艺标准，粉末比表面积A＞1时，R＞80％浆料比表面积合格；粉末比表面积＜1时，R＞60％浆料比表面积合格。表1中选取的镍钴锰三元材料Ⅱ和硅碳合浆后比表面积是不合格的，需要调整合浆工艺，以保证后续电池工艺的完成并得到合格的锂电池。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，锂离子电池合浆浆料包括锂离子电池粉末材料和溶剂，锂离子电池粉末材料包括正极或负极电极材料、导电剂、粘结剂，其特征在于，分别测试锂离子电池合浆浆料与锂离子电池粉末材料的比表面积数据A和B，根据其比值R判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。
2.根据权利要求1所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，所述根据比值R判断是指通过将R与合格范围R0值进行对照，判断锂离子电池合浆浆料比表面积是否合格。
3.根据权利要求1或2所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取锂离子电池合浆浆料加入到铂金坩埚中，然后置于管式炉中，在惰性氛围中进行真空干燥，将管式炉降温至室温，得到干燥样品，取出；
(2)将干燥样品真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据A；
(3)取锂离子电池粉末材料，真空脱气，检测其比表面积，记录测试数据B；
(4)根据公式R＝A/B*100％计算R值，与合格范围R0值进行对照，判断是否合格。
4.根据权利要求3所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，所述锂离子电池合浆浆料为磷酸铁锂正极浆料、镍钴锰三元正极浆料、镍钴铝三元正极浆料、石墨负极浆料、钛酸锂负极浆料、石墨烯负极浆料、硅碳负极浆料中的一种。
5.根据权利要求3所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，干燥温度为300-500℃，干燥时间为3-5h。
6.根据权利要求3所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在200-300℃下真空脱气。
7.根据权利要求3所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在300-500℃下真空脱气。
8.根据权利要求2或3所述的判断锂离子电池合浆浆料比表面积合格的方法，其特征在于，当B≥1时，则R0≥80％；当B<1时，则R0>60％。
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