CN108204946A - 一种电池极片最大压实密度的测试方法 - Google Patents
一种电池极片最大压实密度的测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108204946A CN108204946A CN201611170470.8A CN201611170470A CN108204946A CN 108204946 A CN108204946 A CN 108204946A CN 201611170470 A CN201611170470 A CN 201611170470A CN 108204946 A CN108204946 A CN 108204946A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pole piece
- battery pole
- region
- battery
- compacted density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电池极片最大压实密度的测试方法,所述测试方法包括采用梯形或三角形电池极片,沿电池极片的长度方向对电池极片进行区域划分,以相同压力Pt对电池极片各区域施压,压制后测定各区域内的平均压实密度Dp和各区域的可对折数,其可对折数与电池极片所需的最小可对折数对应的区域的平均压实密度Dp即为电池极片的最大压实密度Dm。由于在每条电池极片上可获得连续可变的压实密度,在采用少量电池极片的情况下,在较短的时间内即可准确获得生产时最大压实密度Dm,极大降低了测试成本,耗时短,采用本发明中测试方法生产的电池极片可满足高能量密度电池系统的需要。
Description
技术领域
本发明涉及压实密度的测试方法,特别涉及一种电池极片最大压实密度的测试方法,以及通过该测试方法进行电池极片生产的方法。
背景技术
锂离子电池作为一种高能量密度二次电池,具有容量高,体积小,重量轻,循环寿命好等优点,目前作为电源广泛用于消费电子领域并在新能源汽车与智能电网储能等应用领域蓬勃发展。对于消费电子领域,设备轻薄化便携化是一项重要技术指标,针对消费电子应用领域,电池系统体积能量密度的优化是一个重要的研究方向。电极材料的压实密度是指集流体涂布成电池极片之后,单位体积上活性材料的重量,反映了活性材料本身的性能,其与电池体系的体积能量密度息息相关。活性材料的压实密度越大,在相同工艺条件下,电池体系的体积能量密度越高;在不同的工艺下,在接近极限的条件下,一般极限压实密度越大的材料,在相同使用压实的情况下,越能发挥更好的容量与循环性能。
对于电池极片的压实密度,目前的评测方法主要是采用长条状矩形电池极片,如图1所示。涂布相同厚度活性材料后进行多次测量,取平均值为测定结果。电池极片的压实密度根据如下公式进行计算:
共用L张电池极片进行测试,L张电池极片上共测试n个点,取平均值,式中:Dp为电池极片的压实密度,Gk为待测电池极片的重量(含集流体),Sk为待测电池极片的压前表面积,m0为电池极片集流体的面密度,hi为电池极片压后第i个点的厚度(含集流体),h0为集流体压前厚度,在测试过程中,近似的认为电池极片在不同压实密度下不会发生延展变形,压后不会回弹,采用多次测量取平均值的计算方法,测量同一电池极片间多个检测点的厚度,然后根据数据选择规则,去掉离散程度偏大的点后取平均值计算结果。
由上述可知,每张电池极片仅能在某一特定压力下进行测试,测试结果不是连续可变的,对于电池极片测试的结果,不能确定压实制成过程中的最佳压强,需多次改变压力进行测试以获得最大压实密度,测试时间长,消耗的电池极片多。同时,在电池极片压制过程中,未能考虑电池极片延展形变对实际测量结果的影响,压实密度检测准确性受限。
在电池极片生产过程中,采用适当的压力以获得最大压实密度的电池极片对电池体系体积能量密度的提高至关重要。基于现有技术的上述状况,本发明人对电池极片压实密度的测试方法进行研究,目的是提供一种操作简单、准确性高、耗时少的电池极片压实密度的测试方法,并通过该测试方法指导电池极片的生产。
发明内容
为了解决上述问题,本发明人进行了锐意研究,结果发现:采用梯形或三角形的电池极片,克服了现有测试方法中电池极片上各处压强近乎恒定、最大压实密度需多次测量的问题,同时考虑电池极片延展对压实密度的影响,提供了一种耗时少且可准确测定电池极片的最大压实密度的测试方法以及采用此测试方法的电池极片生产方法,从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供以下方面:
1.一种电池极片最大压实密度的测试方法,包括以下步骤:
步骤A,沿电池极片的长度方向对电池极片进行区域划分;
步骤B,以相同压力Pt对电池极片各区域施压,压制后测定各区域内的平均压实密度Dp和各区域的可对折数,可对折数与电池极片所需的最小可对折数对应的区域的平均压实密度Dp即为电池极片的最大压实密度Dm。
优选地,所述电池极片为梯形或者三角形,优选为等腰梯形或者等腰三角形。
2.一种电池极片的生产方法,优选通过上述所述的测试方法获得电池极片的最大压实密度和生产时的压力,所述生产方法包括以下步骤:
步骤1,对电池极片压制前,测定电池极片的最大压实密度Dm,以及该最大压实密度Dm时的压力Pm;
步骤2,在所述压力Pm下对电池极片施压,得到具有最大压实密度Dm的电池极片。
其中,生产时的压力Pm可通过下式得到:
其中,
Pt为测试过程中对电池极片施加的压力;
It为测试过程中具有最大压实密度Dm的区域的中位线的宽度;
Im为生产过程中电池极片的宽度。
根据本发明提供的一种电池极片最大压实密度的测试方法和电池极片的生产方法,具有以下有益效果:
(1)本发明中测试用电池极片为梯形或三角形,特别地为等腰梯形和等腰三角形,因而在每条电池极片上可获得连续可变的压实密度,解决了现有技术中一张极片测定一个压实密度的局限性;
(2)由于电池极片上的压实密度连续可变,在采用少量电池极片的情况下,在较短的时间内即可准确获得用于特定种类电池的电池极片的最大压实密度Dm,极大降低了测试成本,耗时短;
(3)采用本发明中测试方法,对电池极片的压实密度进行测试,可同时获得用于多种不同类型电池的电池极片的最大压实密度,检测效率高;
(4)本发明测试方法中将电池极片辊压过程中延展形变因素考虑在内,极大提高了压实密度的检测准确性;
(5)本发明中电池极片的生产方法采用了相应的测试方法,得到的电池极片压实密度稳定、体积能量密度高且机械性能满足要求。
附图说明
图1示出现有技术中矩形电池极片的辊压示意图;
图2示出本发明中电池极片为梯形时的示意图;
图3示出本发明中电池极片为三角形时的示意图;
图4示出本发明中各区域沿电池极片长度方向上的尺寸相等示意图;
图5示出本发明中当电池极片为梯形时用于测定各区域厚度的检测点的选择区域;
图6示出本发明一种优选地实施方式中用于测定各区域厚度的检测点的选择方式示意图;
图7示出本发明中当电池极片为梯形时分区线示意图;
图8示出实施例2和对比例2中电池极片应用于叠片式电池的循环性能对比;
图9示出实施例2和对比例2中电池极片应用于卷绕式软包电池的循环性能对比。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
本发明公开的是一种电池极片最大压实密度的测试方法,所述测试方法包括以下步骤:
步骤A,沿电池极片的长度方向对电池极片进行区域划分,相邻区域间形成分区线;
步骤B,以相同压力Pt对电池极片各区域施压,压制后测定各区域内的平均压实密度Dp和各区域的可对折数,可对折数与电池极片所需的最小可对折数对应的区域的平均压实密度Dp即为电池极片的最大压实密度Dm。
其中,对于矩形(不包括正方形),所述长度方向是指平行于矩形长边的方向;对于梯形,所述长度方向是指平行于梯形的高的方向;对于三角形,所述长度方向是指平行于最长高的方向;对于平行四边形(不包括矩形和正方形),所述长度方向是指平行于最长高的方向。
本发明中,为保证最大压实密度Dm以及对应的Pm的准确性,进行平行性测试。用于平行性测试的电池极片的数目为至少2张,优选为6~12张,对各电池极片进行一致性操作,如各电池极片的尺寸一致、各电池极片上相应的区域尺寸相同,各电池极片受力(压力Pt)相同等。
步骤A中,所述电池极片为梯形或者三角形,优选为等腰梯形或者等腰三角形,更优选为等腰三角形;其中,等腰梯形和等腰三角形的设计使压制过程中以电池极片的高为对称轴的两对称面的形变相同,降低各区域内压实密度的差异。
如图2所示,当电池极片为梯形时,电池极片压制前垂直于底边的高的长度L即为电池极片的长度,其满足12I0<L<15I0,其中,I0为梯形的上底边宽度;
如图3所示,当电池极片为三角形时,电池极片压制前其最短边对应的高的长度L即为电池极片的长度,其满足4In<L<6In,其中,In为三角形的最短边宽度。
其中,对电池极片长度的限定是为了使各区域在长度方向上具有足够的宽度,同时确保每个区域内的压实密度具有较好的均一性,降低最大值与最小值的差值。
本发明中,步骤A中,两相邻区域之间形成用于划分各区域的分区线,所述分区线与电池极片的最短边平行,即电池极片为梯形时,分区线与上底边平行,电池极片为三角形时,分区线与最短边平行,与电池极片的长度方向垂直。
如图4所示,各区域沿电池极片长度方向上的尺寸相同或不同,优选各区域沿电池极片长度方向上的尺寸相同。
在一种优选的实施方式中,当电池极片为梯形时,I0<Y<In<5I0,优选为I0<Y<In<3I0,其中,
I0为梯形的上底边宽度,
In为梯形的下底边宽度,
Y为任意一个区域沿电池极片长度方向上的尺寸。
在另一种优选的实施方式中,当电池极片为三角形时,1/2In≤Y<In,其中,
In为三角形的最短边宽度;
Y为任意一个区域沿电池极片长度方向上的尺寸。
其中,I0、In和Y的取值范围可满足整个电池极片上的压实密度在较大范围内连续变化,且可保证每个区域内的压实密度具有较好的均一性,降低最大值与最小值的差值,同时兼顾了检测效率和检测准确性。
步骤B中,对电池极片各区域施压,施压方式一般为辊压,易于保持压力恒定和电池极片的平整度。
将辊压机设定好辊压压力Pt后,由梯形电池极片的下底边(长边)进入辊压机,或者由三角形电池极片的短边进入辊压机,辊压完成后,测量长度电池极片的长度L1。
在电池极片压制过程中,电池极片不可避免的发生延展形变,现有技术中均忽略了延展形变对压实密度的影响,降低了压实密度的检测准确性。
本发明中定义延展度以量化延展形变,所述延展度L*通过下式获得:
其中,
L1为压制后电池极片的长度,
L为压制前电池极片的长度;
当L≥2.0%时,电池极片作废,不能用于测量压实密度;当L≤2.0%时,电池极片可继续进行最大压实密度Dm的测定。
本发明中,各区域内的平均压实密度Dp=F/H,其中,
F为电池极片的面密度(认为各区域的面密度等于电池极片的面密度),
H为相应区域的厚度。
由于辊压过程中压力恒定,辊压过程中的压强是逐渐增加的,压实密度也随之增加,不同区域间,应当测试出不同的压实密度。
在一种优选的实施方式中,当电池极片为梯形时,电池极片的面密度F通过下式获得:
其中,
G为该电池极片的重量,
I0为梯形的上底边宽度,
In为梯形的下底边宽度,
L为电池极片压制前垂直于底边的高的长度,
m0为电池极片的集流体的面密度,
L*为电池极片的延展度。
在另一种优选的实施方式中,当电池极片为三角形时,电池极片的面密度F通过下式获得:
其中,
G为该电池极片的重量,
In为三角形的最短边宽度,
L为电池极片压制前其最短边对应的高的长度,
m0为电池极片的集流体的面密度,
L*为电池极片的延展度。
本发明中,测定区域的厚度H时,在该区域内选取多个检测点,获得各检测点的厚度数据,计算厚度数据的平均值与方差值,扣除与平均值离散程度超过3倍方差值的厚度数据,再次取平均值即得到该区域的厚度H。优选地,各区域中选取的检测点的数目为9~15个。
在一种优选的实施方式中,如图5所示,当电池极片为梯形时,在以上底边为宽、梯形的高为长而形成的矩形范围内选取用于测定各区域厚度H的检测点。
在另一种优选的实施方式中,当电池极片为三角形时,设定包括最短边对应的顶角的区域为基准区域,在以该基准区域的中位线为宽、以该中位线到电池极片最短边的距离为长而形成的矩形范围内选取用于测定区域厚度H的检测点,其中,所述基准区域的中位线与电池极片的最短边平行。
在进一步优选的实施方式中,如图6所示,在各区域中与电池极片的高相垂直的方向设置3~5个平行轴,在平行轴上进行取样点,每平行轴上不少于3个取样点,各区域中最少9个取样点的厚度数据,保证数据可靠性。
对于电池系统而言,电池极片的压实密度是其能量密度的决定因素之一,而电池极片的可对折数影响其机械性能。不同的可对折数,对应不同的使用环境,例如卷绕式软包电池,其要求可对折数≥3(最小可对折数为3),对于圆柱形卷绕电池,其要求可对折数≥2(最小可对折数为2),而对于叠片式电池,其要求可对折数≥1(最小可对折数为1)。电池极片受到的压力越大,其压实密度越大,但同时其可折数随之下降。因此,测定电池极片所需的最小可对折数,选定最小可对折数对应的区域的平均压实密度Dp即为电池极片的最大压实密度Dm。
本发明中,电池极片中各区域的平均压实密度Dp数据测试完成后,对各区域的可对折数进行测定。各区域的可对折数通过对折测试确定,所述对折测试是指沿着分区线对电池极片进行对折至180°,展开后对光观察有无漏光现象,若无,沿着相反方向继续对折至180°,展开后对光观察有无漏光现象,若无,则再延第一次对折方向折至180°,展开后对光观察,反复进行,记录出现漏光时的对折次数。出现漏光时的对折次数减1即为分区线的可对折次数。
电池极片非端部各区域的可对折数等于其相邻的两分区线可对折次数的较小值;电池极片端部区域的可对折数可近似认为等于去相邻分区线的可对折次数,由于其准确性低于非端部各区域,一般不予采用。
如图7所示,电池极片通过分区线1~9分成区域1~区域10,区域7的可对折数为2,区域8的对折数为1。对于卷绕式软包电池,其最小可对折数为3,分区线1~6的可对折数均为3,区域1~6均满足对可折数的要求,区域6压实密度最大,则电池极片用于卷绕式软包电池的最大压实密度为区域6的压实密度。
本发明的另一方面是提供一种电池极片的生产方法,优选根据上述所述的测试方法获得最大压实密度和生产时的压力,所述生产方法包括以下步骤:
步骤1,对电池极片压制前,测定电池极片的最大压实密度Dm,以及该最大压实密度Dm时的压力Pm;
步骤2,在所述压力Pm下对电池极片施压,得到具有最大压实密度Dm的电池极片。
生产时的压力Pm可通过下式得到:
其中,
Pt为测试过程中对电池极片施加的压力;
It为测试过程中具有最大压实密度Dm的区域的中位线的宽度;
Im为生产过程中电池极片的宽度。
实施例
实施例1
一种电池极片最大压实密度的测试方法,包括如下步骤:
取10张涂布有活性材料的电池极片,均裁制成上底边3cm、下底边8cm、高度40cm的等腰梯形。每张电池极片在长度方向上按4cm宽度进行分区,共分为10个区域。其中,电池极片集流体的面密度为42g/m2,厚度为16μm。辊压机压力设置为40吨,对电池极片进行辊压。辊压完成后,在以上底边为宽、梯形的高为长而形成的矩形范围内选取用于测定各区域厚度的检测点,通过电池极片压实密度的公式进行测定,测定参数以及检测结果如下表1~12所示(表中电池极片简称极片)。
表1电池极片1辊压后参数
注:表1中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表2电池极片2辊压后参数
注:表2中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表3电池极片3辊压后参数
注:表3中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表4电池极片4辊压后参数
注:表4中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表5电池极片5辊压后参数
注:表5中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表6电池极片6辊压后参数
注:表6中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表7电池极片7辊压后参数
注:表7中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表8电池极片8辊压后参数
注:表8中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表9电池极片9辊压后参数
注:表9中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表10电池极片10辊压后参数
注:表10中电池极片中各检测点厚度值包括集流体的厚度。
表11电池极片对应区域压实密度表(单位g/cm3)
表12电池极片分区线可对折次数表
如图7所示,分区线1~2之间的区域为区域2,分区线2~3之间的区域为区域3,分区线3~4之间的区域为区域4,分区线4~5之间的区域为区域5,分区线5~6之间的区域为区域6,分区线6~7之间的区域为区域7,分区线7~8之间的区域为区域8,分区线8~9之间的区域为区域9,分区线1和分区线9另一侧分别为区域1和区域10。
对于卷绕式软包电池,电池极片的最大压实密度为3.431(区域5平均值),对于圆柱形卷绕电池,电池极片的最大压实密度为3.533(区域7平均值),对于叠片式电池,电池极片的最大压实密度为3.661(区域9平均值)。
实施例2
一种电池极片的生产方法,辊压前涂布有活性材料的电池极片与实施例1中电池极片完全相同,所述电池极片生产线压实宽度为10cm。
根据生产时的压力的计算公式,则卷绕式软包电池生产时的电池极片的压力为70吨(十进制取整后);圆柱形卷绕电池生产时的电池极片的压力为80吨(十进制取整后);叠片式电池生产时的电池极片的压力为100吨(十进制取整后)。
在相应压力下对电池极片进行辊压,得到具有最大压实密度的电池极片。
对比例
对比例1
一种电池极片最大压实密度的测试方法,该电池极片与实施例1中辊压前电池极片完全相同,包括如下步骤:
裁制成4*20cm的片状。采用一般极片压实密度测试方法,首先使用40吨辊压压力,延短边辊压,辊压完成后,随机取10个点测量厚度,平均值为129.5μm。随机选择3处,对极片延折痕平行于短边方向进行对折2次,打开后观察,3处对折处中有2处出现漏光现象。取未压极片,将压力调整到35吨,继续测试,随机取10个点,平均值为133.5μm,随机选择3处,对极片延折痕平行于短边方向进行对折2次,打开后观察,3处对折处中有1处出现漏光现象。取未压极片,将压力调整到30吨继续测试,随机取10个点,平均值为137.4μm,对极片延折痕平行于短边方向进行对折2次,打开后观察,3处对折处中没有出现漏光现象。继续选择4张极片,在35吨条件下进行测试,测试结果都未出现漏光现象,5张极片的压后厚度平均值分别为137.4μm、136.9μm、137.7μm、137.5μm和137.3μm,总平均值为137.36μm,五张极片压前总重量为17.70g(单张极片压前重量为3.54g),压前面密度为400.5g/m2,材料的压实密度记为3.300g/cm3。
对比例2
一种电池极片的生产方法,辊压前涂布有活性材料的电池极片与实施例1中电池极片完全相同,所述电池极片生产线压实宽度为10cm。
在对比例1中计算80吨压力下对电池极片进行辊压,所述辊压后电池极片用于叠片式电池和卷绕式软包电池。
实验例
检测项目1:测试电池0.2C放电容量、首次效率、1C放电容量、以及循环500周容量保持率。
所用仪器:LAND电池测试系统,CT2001B,恒温25℃,充放电倍率为恒流1C充电,恒压充电至0.05C。
检测项目2:测试电池循环前厚度。
所用仪器:Mitutoyo千分尺,0~25mm,0.001mm精确度。实验例1
使用极片制作叠片式电池,设计容量10Ah。正极片极片有效长度100mm,有效宽度100mm,双面涂布,设计面密度400g/m2,材料设计容量139mAh/g,材料活性物质比例92%,正极20张叠片。负极极片有效长度103mm,有效宽度103mm,负极极片设计面密度220g/m2,负极20张叠片,制成电池组。电池厚度设计值为7mm,电池以相同方法注相同电解液,室温25℃循环。
实施例2和对比例2方法生产的电池正负极极片用于叠片式电池,每种做3只电池,对电池进行检测项目1和检测项目2测试,其数据如表13和表14所示,电化学循环性能如图8所示。
表13采用实施例2极片的电池电化学性能数据
表14采用对比例2极片的电池电化学性能数据
由表13和表14可知,实施例2中电池极片所做电池各项数据均好于对比例2所做电池。
实验例2
使用极片制作卷绕式软包电池,设计容量1.5Ah,正极极片长度600mm,宽度55mm,双面涂布,设计面密度400g/m2,材料设计容量139mAh/g,材料活性物质比例92%。负极片长度520mm,宽度57mm,负极极片设计面密度220g/m2。设计厚度4.5mm。
实施例2和对比例2方法生产的电池正负极极片用于卷绕式软包电池,每种做3只电池,对电池进行检测项目1和检测项目2测试,其数据如表15和表16所示,电化学循环性能如图9所示。
表15采用实施例2极片的电池电化学性能数据
表16采用对比例2极片的电池电化学性能数据
由表15和表16可知,实施例2中电池极片所做电池各项数据均好于对比例2所做电池。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电池极片最大压实密度的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A,沿电池极片的长度方向对电池极片进行区域划分;
步骤B,以相同压力Pt对电池极片各区域施压,压制后测定各区域内的平均压实密度Dp和各区域的可对折数,其可对折数与电池极片所需的最小可对折数对应的区域的平均压实密度Dp即为电池极片的最大压实密度Dm。
2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,步骤A中,所述电池极片为梯形或者三角形,优选为等腰梯形或者等腰三角形。
3.根据权利要求1或2所述的测试方法,其特征在于,步骤A中,当电池极片为梯形时,电池极片压制前垂直于底边的高的长度L即为电池极片的长度,其满足12I0<L<15I0,其中,I0为梯形的上底边宽度;和/或
当电池极片为三角形时,电池极片压制前其最短边对应的高的长度L即为电池极片的长度,其满足4In<L<6In,其中,In为三角形的最短边宽度。
4.根据权利要求1至3之一所述的测试方法,其特征在于,步骤A中,两相邻区域之间形成用于划分各区域的分区线,所述分区线与电池极片的最短边平行;和/或
各区域沿电池极片长度方向上的尺寸相同或不同,优选各区域沿电池极片长度方向上的尺寸相同;和/或
当电池极片为梯形时,I0<Y<In<5I0,优选为I0<Y<In<3I0,其中,
I0为梯形的上底边宽度,
In为梯形的下底边宽度,
Y为任意一个区域沿电池极片长度方向上的尺寸;和/或
当电池极片为三角形时,1/2In≤Y<In,其中,
In为三角形的最短边宽度;
Y为任意一个区域沿电池极片长度方向上的尺寸。
5.根据权利要求1至4之一所述的测试方法,其特征在于,步骤B中,还包括对电池极片延展度L*的测定,所述延展度L*通过下式获得:
其中,
L1为压制后电池极片的长度,
L为压制前电池极片的长度;
当L≥2.0%时,电池极片作废;当L≤2.0%时,电池极片可进行最大压实密度Dm的测定。
6.根据权利要求1至5之一所述的测试方法,其特征在于,步骤B中,各区域内的平均压实密度Dp=F/H,其中,F为电池极片的面密度,H为相应区域的厚度;和/或
当电池极片为梯形时,电池极片的面密度F通过下式获得:
其中,
G为该电池极片的重量,
I0为梯形的上底边宽度,
In为梯形的下底边宽度,
L为电池极片压制前垂直于底边的高的长度,
m0为电池极片的集流体的面密度,
L*为电池极片的延展度;
当电池极片为三角形时,电池极片的面密度F通过下式获得:
其中,
G为该电池极片的重量,
In为三角形的最短边宽度,
L为电池极片压制前其最短边对应的高的长度,
m0为电池极片的集流体的面密度,
L*为电池极片的延展度。
7.根据权利要求1至6之一所述的测试方法,其特征在于,步骤B中,测定区域的厚度H时,在该区域内选取多个检测点,获得各检测点的厚度数据,计算厚度数据的平均值与方差值,扣除与平均值离散程度超过3倍方差值的厚度数据,再次取平均值即得到该区域的厚度H。
8.根据权利要求1至7之一所述的测试方法,其特征在于,步骤B中,各区域的可对折数通过对折测试确定,
所述对折测试是指沿着分区线对电池极片进行对折至180°,展开后对光观察有无漏光现象,若无,沿着相反方向继续对折至180°,展开后对光观察有无漏光现象,若无,则再延第一次对折方向折至180°,展开后对光观察,反复进行,记录出现漏光时的对折次数。
9.一种电池极片的生产方法,优选通过权利要求1至8之一所述的测试方法获得电池极片的最大压实密度和生产时的压力,其特征在于,所述生产方法包括以下步骤:
步骤1,对电池极片压制前,测定电池极片的最大压实密度Dm,以及该最大压实密度Dm时的压力Pm;
步骤2,在所述压力Pm下对电池极片施压,得到具有最大压实密度Dm的电池极片。
10.根据权利要求9所述的生产方法,其特征在于,生产时的压力Pm可通过下式得到:
其中,
Pt为测试过程中对电池极片施加的压力;
It为测试过程中具有最大压实密度Dm的区域的中位线的宽度;
Im为生产过程中电池极片的宽度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611170470.8A CN108204946B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种电池极片最大压实密度的测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611170470.8A CN108204946B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种电池极片最大压实密度的测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108204946A true CN108204946A (zh) | 2018-06-26 |
CN108204946B CN108204946B (zh) | 2020-06-16 |
Family
ID=62601869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611170470.8A Active CN108204946B (zh) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | 一种电池极片最大压实密度的测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108204946B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110108239A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-09 | 东莞维科电池有限公司 | 极片质量信息获取方法、系统及设备 |
CN111157444A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池极片的极限压实评测方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101152961A (zh) * | 2007-08-10 | 2008-04-02 | 石家庄百思特电池材料有限公司 | 高压实密度优良粘结性的磷酸铁锂的制备方法 |
CN202159732U (zh) * | 2011-06-27 | 2012-03-07 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | 正极片及电池 |
CN102564894A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 北京当升材料科技股份有限公司 | 一种材料极片最大压实密度的测试方法 |
CN103325993A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 东莞新能源科技有限公司 | 极片辊压成型方法及装置 |
CN104259202A (zh) * | 2014-08-08 | 2015-01-07 | 邢台纳科诺尔极片轧制设备有限公司 | 一种压轧式电池极片辊压机 |
CN106129326A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种水系叠片式锂离子电池极片的制备方法 |
-
2016
- 2016-12-16 CN CN201611170470.8A patent/CN108204946B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101152961A (zh) * | 2007-08-10 | 2008-04-02 | 石家庄百思特电池材料有限公司 | 高压实密度优良粘结性的磷酸铁锂的制备方法 |
CN202159732U (zh) * | 2011-06-27 | 2012-03-07 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | 正极片及电池 |
CN102564894A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 北京当升材料科技股份有限公司 | 一种材料极片最大压实密度的测试方法 |
CN103325993A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-25 | 东莞新能源科技有限公司 | 极片辊压成型方法及装置 |
CN104259202A (zh) * | 2014-08-08 | 2015-01-07 | 邢台纳科诺尔极片轧制设备有限公司 | 一种压轧式电池极片辊压机 |
CN106129326A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-16 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种水系叠片式锂离子电池极片的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
M. SANKAR ET AL.: ""Compaction and Sintering Behavior of Niobium Powder for Making Consumable Electrodes"", 《TRANS INDIAN INST MET》 * |
李华成 等: ""提高锰酸锂产能及压实密度的试验研究"", 《中国锰业》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110108239A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-09 | 东莞维科电池有限公司 | 极片质量信息获取方法、系统及设备 |
CN111157444A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-15 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池极片的极限压实评测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108204946B (zh) | 2020-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dollé et al. | Development of reliable three-electrode impedance measurements in plastic Li-ion batteries | |
Zhang et al. | Electrochemical impedance spectroscopy study of lithium-ion capacitors: Modeling and capacity fading mechanism | |
CN104865536B (zh) | 一种锂离子电池性能衰减原因的测试及诊断方法 | |
CN104502859B (zh) | 电池荷电量及电池健康状态的检测、诊断方法 | |
Xu et al. | The role of pre-lithiation in activated carbon/Li4Ti5O12 asymmetric capacitors | |
Bünzli et al. | Important aspects for reliable electrochemical impedance spectroscopy measurements of Li-ion battery electrodes | |
CN107727567B (zh) | 测试锂离子电池极片极限压实密度的方法 | |
CN107748338A (zh) | 一种锂离子电池循环寿命的检测装置及评估方法 | |
CN108511815A (zh) | 一种锂离子电池一致性的评价方法及系统 | |
KR102117316B1 (ko) | Cc/cv 비율을 이용한 이차전지의 가용 용량 추정 장치 | |
JP2011113688A (ja) | 二次電池の状態検知方法 | |
CN103367702B (zh) | 锂离子电池极片及包含该极片的锂离子电池 | |
CN106124996A (zh) | 一种锂离子电池单体的一致性判定方法及装置 | |
CN109614754A (zh) | 一种锂离子电池三维简化模型的仿真方法 | |
CN110180797A (zh) | 用于计算机断层扫描检测的锂电池规整程度分级评价方法 | |
Mei et al. | A three-dimensional electrochemical-mechanical model at the particle level for lithium-ion battery | |
CN110501656A (zh) | 测试电池自放电的方法及其电池配组方法 | |
CN105550452A (zh) | 基于启发式算法的锂离子电池p2d模型参数的辨识方法 | |
CN108511823A (zh) | 一种锂离子电池自放电soc态筛选方法 | |
CN108204946A (zh) | 一种电池极片最大压实密度的测试方法 | |
CN109738806A (zh) | 模拟电池产热率的方法、装置、介质 | |
CN105424782B (zh) | 基于小极板的铅粉电化学性能检测方法及其测试系统 | |
Xiong et al. | Improvement of electrochemical homogeneity for lithium-ion batteries enabled by a conjoined-electrode structure | |
CN109406554A (zh) | 一种三元正极材料电化学性能的定性分析方法 | |
CN108470944A (zh) | 调整电池设计的方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |