CN109725032B - 高通量电解液筛选系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高通量电解液筛选系统及其方法，在所述系统中，配料单元用于按照预设成分以及配比配制形成多组待测电解液；预检测单元用于将多组待测电解液同时进行测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；电池性能检测单元用于对上述电解液组装成多个待测电池同时进行性能检测，依据预定电池性能要求筛选得到相应的电解液成分以及配比。在所述方法中，可将多组待测电解液进行并行测试初步筛选后，对多个待测电池同时进行性能检测以实现二次筛选。上述的筛选系统及其方法通过电解液形式的高通量预筛选及组装成电池形式的高通量二次筛选，实现逐级淘汰，因此可更快速更精准地对不同电解液成分以及配比的性能进行评估，以获得筛选结果。

Description

高通量电解液筛选系统及其方法

技术领域

本发明涉及电池领域，特别涉及一种高通量电解液筛选系统及其方法。

背景技术

随着电池的广泛使用，高性能电池的研发与制备越来越获得关注。电解液是电池的主要组成之一，在内部担负着传递正负极之间电荷的作用。电池的电解液本身的性能及其与电池的正负极形成的界面状况对电池的性能影响较大，性能优良的电解液对其化学稳定性、电化学窗口及电导率参数等都有要求。为了获得更优的电池性能，需要对电池中电解液进行调整以获得与正负极片的匹配度更高的成分配比。现有技术中，为了获得较优的电解液配比，需要针对电解液进行单一配置及逐一进行测试，效率低且需要耗费大量的时间、人力和物力。因此，现有技术无法满足电池优化工作的顺利进行。

因此，亟待提供一种可快速准确筛选获得所需的电解液成分的技术方案。

发明内容

为克服上述现有的电解液筛选效率低下的问题，本发明提供一种高通量电解液筛选系统及其方法。

本发明为解决上述技术问题提供一技术方案：一高通量电解液筛选系统用于对电解液成分以及配比进行筛选，所述高通量电解液筛选系统包括配料单元、预检测单元及电池性能检测单元，其中，所述配料单元用于按照预设原料成分以及配比配制形成多组待测电解液；所述预检测单元用于将多组待测电解液同时进行测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；所述电池性能检测单元用于对上述达到预定电化学要求的电解液组装成多个待测电池同时进行性能检测，依据预定电池性能要求对检测结果筛选得到相应的电解液成分以及配比；所述预检测单元包括至少一个检测模块，所述检测模块用于同时对多组待测电解液并行进行电化学性质测试，并依据电化学性质测试结果对待测电解液进行逐级筛选；所述电池性能检测单元还包括电池组装模块及电池高通量检测模块；所述电池组装模块包括注射装置及电池组装装置，所述注射装置将达到预定电化学要求的电解液取出并注入至电池组件内；所述电池组装装置对完成注液后的电池组件进行组装，以形成多个待测电池；所述电池高通量检测模块对多个待测电池进行多通道并行性能测试。

优选地，所述配料单元包括初步配料模块及精细配料模块；所述初步配料模块用于将原料进行分类放置，形成待配液溶剂；所述精细配料模块用于按照预设原料成分以及配比，将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液。

优选地，所述检测模块包括高通量电化学窗口检测模块、高通量电导率检测模块、高通量电导率色度检测模块、高通量电解液水分检测模块、高通量电解液金属离子检测模块、高通量电导率酸度检测模块或高通量电解液成分检测模块中的一种或几种。

优选地，所述待测电池包括纽扣电池、软包电池或柱状电池中一种或几种。

本发明为解决上述技术问题提供又一技术方案：一种一种基于如上所述高通量电解液筛选系统的高通量电解液筛选方法，该方法用于对电解液成品以及配比进行筛选，所述高通量电解液筛选方法包括以下步骤：按照预设原料成分以及配比配制获得多组待测电解液；对配制完成后的多组待测电解液进行并列电化学性质测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；对上述达到预定电化学要求的电解液组装成的多个待测电池同时进行性能检测，依据预定电池性能要求对检测结果筛选得到相应的电解液成分以及配比。

优选地，将原料进行分类放置，形成待配液溶剂； 按照预设原料成分以及配比将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液。

优选地，所述电化学性质测试包括电解液电化学窗口检测、电解液电导率检测、电解液电导率色度检测、电解液水分检测、电解液金属离子检测、电导率酸度检测或电解液成分检测中的一种或几种。

本发明所提供的高通量电解液筛选系统及高通量电解液筛选方法具有以下有益效果：

所述高通量电解液筛选系统中包括配料单元、预检测单元及电池性能检测单元，不同成分以及配比的电解液经过预检测单元及电池性能检测单元进行筛选后，可快速筛选获得相应的电解液成分以及配比。通过所述高通量电解液筛选系统可同时对多组电解液进行配液、预筛选及对组装成的电池进行筛选，因此，可快速地从成千上万的电解液成分以及配比中，通过逐级淘汰不符合预定电化学要求或预定电池性能要求的电解液成分以及配比，以获得达到上述要求的电解液成分以及配比。在本发明中，电解液筛选要求可预先进行设定，其可以依据需要检测的内容而定，因此，所述高通量电解液筛选系统具有较优的适用性。

所述高通量电解液筛选方法中包括的配料、待测电解液初步筛选及待测电池二次筛选这些步骤，均可实现多组配料或测试同时进行，从而可实现快速地从成千上万的电解液成分以及配比中，逐级淘汰不符合要求部分，以获得符合预定电化学要求或预定电池性能要求的电解液成分以及配比。在本发明中，电解液的筛选要求可预先进行设定，其可以依据需要检测的内容而定，因此，所述高通量电解液筛选方法具有较优的适用性。更进一步地，所述高通量电解液筛选方法中经过以电解液形式的预筛选及以组装成电池形式的二次筛选，可更全面地对待测电解液成分以及配比的性能进行评估，以获得更为精准的筛选结果。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的高通量电解液筛选系统的模块示意图。

图2是图1中所示高通量电解液筛选系统中配料单元的立体结构示意图。

图3A是图1中所示高通量电解液筛选系统中预检测单元的主视示意图。

图3B是图1中所示高通量电解液筛选系统中预检测单元的立体结构示意图。

图4是图1中所示高通量电解液筛选系统中电池性能检测单元的立体结构示意图。

图5是本发明第二实施例提供的高通量电解液筛选方法的流程示意图。

图6是图5中所示高通量电解液筛选方法中步骤S11的具体步骤流程示意图。

图7是图5中所示高通量电解液筛选方法中步骤S12的具体步骤流程示意图。

图8是图5中所示高通量电解液筛选方法中步骤S13的具体步骤流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明的第一实施例提供一种高通量电解液筛选系统90，用于对电解液成分以及配比进行筛选，其包括配料单元10、预检测单元20及电池性能检测单元30。

其中，由所述配料单元10用于按照预设成分以及配比配制形成多组待测电解液，将多组待测电解液同时送入所述预检测单元20中；

所述预检测单元20用于对上述待测电解液进行电测试以初步筛选出达到电化学要求的电解液；在完成初步筛选后，将筛选出的多组上述达到预定电化学要求的电解液移入所述电池性能检测单元30中；

所述电池性能检测单元30用于将所述达到预定电化学要求的电解液组装成的待测电池并对该待测电池进行性能检测，依据预定电池性能要求对检测结果筛选得到相应电解液成分以及配比，以完成高通量电解液的筛选。

如图1中所示，在本发明一些更优的实施例中，所述高通量电解液筛选系统90还可进一步包括控制单元80。所述控制单元80可向所述配料单元10提供电解液预设的成分以及配比。所述控制单元80还可用于对所述配料单元10、所述预检测单元20及所述电池性能检测单元30进行控制，并同时采集所述预检测单元20及所述电池性能检测单元30的检测数据。更进一步地，所述预检测单元20及所述电池性能检测单元30的检测数据汇总至所述控制单元80后，所述控制单元80依据检测数据，可进一步对提供至所述配料单元10的预设数据进行调整。更优地，所述控制单元80中的电解液预设的成分以及配比，也可为人为设定或调整。

所述高通量电解液筛选系统90上述三个模块之间可协同工作，自动完成提取原料，按实验设计自动配液、电化学测试、电池组装以及电池性能测试等工作，实验数据通过总线汇聚至所述控制单元80中存放、处理并分析。最终，实现电解液的成分以及配比的筛选。

在本发明中一些较优的实施例中，所述配料单元10除了基于所述电解液组分和配比进行配制的同时，还可进一步基于所述电解液的配置条件信息进行配制，如电解液配制的温度、搅拌时间等，以使经所述配料单元10配料获得的待测溶剂更为多样化及提高配置的精准度。

请参阅图2，在本发明中一些较优的实施例中，所述配料单元10进一步包括初步配料模块11及精细配料模块12。所述初步配料模块11可用于将原料进行分类放置，形成待配液溶剂； 具体地为，将原料从试剂存储瓶中取出后，依据不同试剂的作用进行分类并置入多个容器中。

所述精细配料模块12用于按照预设原料成分以及配比，将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液。即，对经所述初步配料模块11配料后的溶剂进一步配料为待测溶剂。

在本发明一些优选的实施例中，所述初步配料模块11与所述精细配料模块12中均包括对电解液进行编号，以实现对电解液的组分及其配比、电解液的配置条件信息进行有效的归类及筛选。

更进一步地，在所述初步配料模块11及所述精细配料模块12中，可依据溶剂的使用量大小放置在多个容器内，以实现多样化的存放方式，保证在精细配料模块12中可更便捷地进行取样。

如图2中所示，所述初步配料模块11包括多个第一容器111、第一取样装置112及多个第二容器113。所述第一取样装置112将待筛选各成分试剂由所述第一容器111中取出并移至第二容器113中。优选地，所述第一取样装置112可通过机械手操作以实现自动取样。

在本发明一些具体的实施例中，多个第一容器111内分别存放着待筛选溶剂、锂盐溶液与添加剂溶液等试剂。为了获得更好的配液效果，溶剂可直接加入第一容器111中，而锂盐溶液与添加剂溶液则需要稀释至预设的浓度后再加入。优选地，依据试剂实际需求量，所述第一容器111的容积可为0.5L、1L或2L。

利用所述第一取样装置112将原料由所述第一容器111中取出并移至第二容器113中。为了实现更精准地取样，所述第二容器113的容积可为40-60ml。

所述第二容器113可依据不同种类的溶剂分为主溶剂A、主溶剂B、主溶剂C及添加剂的容器。具体第二容器113中的溶剂具体分布，可依据由多种溶剂混合而成的电解液筛选的要求进行调整，在此不作为本发明的限定。

在本发明一些特殊的实施例中，当所述第一容器111的数量为20个时，则所述第二容器112的数量为48个。

所述精细配料模块12包括第二取样装置121及第三容器122，所述第二取样装置121将第二容器112中溶剂按照程序预设的原料成分以及配比移取至所述第三容器122中。所述第二取样装置121可通过如下两种形式进行配料：

第一种，依据程序设定，先向某一个第三容器122配料并完成一个电解液的配比后，再向下一个第三容器122中注入溶剂；

第二种，依据程序设定，采用所述第二取样装置121向需要注入第三容器122中顺序注入设定量的单种溶剂，完成所有的第三容器122中单种溶剂的定量注入后，再进行下一种溶剂的注入。

在本发明一些更优的实施例中，为了使多种溶剂更好的混合形成所需的电解液，所述第三容器122的底部均设有搅拌装置1221。所述搅拌装置1221可优选为平行搅拌装置。

为了实现更精准地取样，所述第三容器122的容积可为10-15ml。在本发明一些特殊的实施例中，所述第三容器122内的待测溶剂的体积约为6ml。

在本发明一些优选地实施例中，所述第一取样装置112及第二取样装置121均可包括至少一个取样针（未标号）。为了提高配液的效率，所述第一取样装置112及所述第二取样装置121还可包括多个取样针，所述控制单元80可控制所述取样针的移动及进取液操作。

在本发明一些特殊的实施例中，所述第一取样装置112与所述第二取样装置121合并为同一个取样装置，以便于进行快速取样。

为了更精准地进行配液，所述第一取样装置112与所述第二取样装置121可进一步包括清洗装置，所述清洗装置可对所述第一取样装置112与所述第二取样装置121中的取样针进行清洗。避免不同种类、浓度的试剂之间液体交叉污染。

在本发明一些实施例中，所述第三容器122的数量可达到100个或更多。

请结合图1、图3A及图3B，在本发明中，所述预检测单元20可同时对多个所述第三容器122置放的待测溶剂进行电化学特性检测，以实现高通量检测。所述预检测单元20完成筛选后，达到预定电化学要求的电解液将被送入所述电池性能检测单元30中。

所述预检测单元20包括至少一个检测模块201，优选地，所述检测模块201的数量可为两个、三个或更多个。所述检测模块201用于同时对多组待测电解液并行进行电化学测试，并依据电化学测试结果对待测电解液进行逐级筛选。所述待测电解液在任一所述检测模块201完成筛选后，筛选出达到预定电化学要求的电解液后，再进入下一个检测模块201进行筛选。

优选地，在本发明中，具体的数量及其具体内容，需要根据具体需要检测的电解液成分及配比的不同进行调整，在此不做限制。

具体地，所述预检测单元20包括高通量电化学窗口检测模块21和/或高通量电导率检测模块22。在所述配料模块10进行配料后获得的溶液可先进入所述高通量电化学窗口检测模块21或可先进入所述高通量电导率检测模块22。

在本发明一些较优的实施例中，所述高通量电化学窗口检测模块21可用于同时对所述第三容器122中的多组待测电解液并行进行电化学窗口测试，并进一步依据电化学窗口测试结果对待测电解液进行筛选。

所述高通量电导率检测模块22可用于同时对所述第三容器122中的多组待测电解液并行进行电导率测试，并进一步依据电导率测试结果对待测电解液进行筛选。

上述高通量电化学窗口检测模块21中对待测电解液进行筛选的预定电化学要求可依据需要进行检测试验的电解液及极片的种类而定，如可选取大于或小于或等于某一电化学窗口值或选取处于电化学窗口的某一数值范围内的待测电解液。

可以理解，上述高通量电导率检测模块22中预定电化学要求通过也可依据需要进行检测试验的电解液及极片的种类而定，如可选取大于或小于或等于某一电导率具体数值或选取处于电导率的某一数值范围内的待测电解液。

所述检测模块201包括与所述第三容器122一一匹配的探针组件211及转换组件212。所述探针组件211与所述转换组件212之间通过电路连接。所述转换组件212用于将探针组件211传递的电化学信号转化为电信号；所述探针组件211和所述转换组件212可拆卸连接。优选地，即所述高通量电化学窗口检测模块21与所述高通量电导率检测模块22均包括上述的探针组件211与所述转换组件212。

在本发明一些较为优选的实施例中，如图3A中所示，多个所述探针组件211设于一可移动平台212上。优选地，所述探针组件211设有两端，其中一端可伸入所述第三容器122内并与待测溶剂接触并实现检测，另一端可与转换组件212连接以将检测到的数据信号传输至控制单元80中，以便于所述控制单元80对获得的检测数据进行分析处理。所述可移动平台213可带动所述探针组件211垂直于所述第三容器122开口的方向移动。

在本发明一些优选的实施例中，所述高通量电化学窗口检测模块21中的所述探针组件211可为三探针。而所述高通量电导率检测模块22则选用单探针。

在本发明一些较优的实施例中，所述高通量电化学窗口检测模块21及所述高通量电导率检测模块22中均包括筛选装置（图未示）。在多个所述第三容器122中待测溶剂经过所述预检测单元20进行检测后，在检测中不符合要求的电解液将会被所述筛选装置标记出来，而被标记的所述第三容器122将不会再进入下一次的检测。通过所述筛选装置的设置，可进一步提高所述预检测单元20的检测及筛选效率。

在本发明一些具体的实施例中，待测电解液可先移入所述高通量电化学窗口检测模块21进行电化学窗口测试，依据测试的结果筛选待测电解液后，将满足所述高通量电化学窗口检测模块21的预定电化学要求的部分待测电解液再次移入所述高通量电导率检测模块22中，进行电导率的测试，以筛选出达到所述高通量电导率检测模块22中预定电化学要求的电解液成分以及配比。依次经过所述高通量电化学窗口检测模块21及所述高通量电导率检测模块22筛选后可获得满足上述两个模块中预定电化学要求的电解液。

在本发明一些实施例中，依据不同种类的电解液，所述检测模块201还可进一步为针对电解液的高通量电导率色度检测模块、高通量电解液水分检测模块、高通量电解液金属离子检测模块、高通量电导率酸度检测模块或高通量电解液成分检测模块中的一种或几种。上述列举的具体检测模块均可包括上述的探针组件211与所述转换组件212。

其具体的连接关系与上述一致，在此不再赘述。

在本发明中，待测电解液可先进入所述高通量电化学窗口检测模块、所述高通量电导率检测模块、所述高通量密度检测模块、所述高通量水分检测模块或所述高通量电解液成分模块进行第一次筛选后，在进行另一个检测模块进行第二次筛选、第三次筛选，以实现逐级筛选。

更优地，待测电解液也可进入所述高通量密度检测模块或所述高通量水分检测模块或所述高通量电解液成分模块中进行筛选，具体筛选的方式依据所需要筛选的电解液的种类进行调整，在此仅作为说明，不作为本发明的限定。

请参阅图4，所述电池性能检测单元30进一步包括电池组装模块31及电池高通量检测模块33。经过所述预检测单元20检测筛选后的达到预定电化学要求的电解液被送入到所述电池组装模块31中。

所述电池组装模块31包括注射装置311及电池组装装置312，所述注射装置311从所述第三容器122中取出样品并注入至电池组件901内；所述电池组装装置312对完成注液后的电池组件901进行组装，以形成所需进行电池性能测试的待测电池902。

在本发明中，所述可进行电池性能测试的待测电池902包括但不受限于纽扣电池、软包电池或柱状电池。

将所述待测电池902统一置入所述电池高通量检测模块33中进行性能测试。所述电池高通量检测模块33可对待测电池进行电池容量检测、电池首次放电效率检测、电池阻抗检测、电池充放电曲线检测、电池倍率检测、电池循环寿命检测、电池高低温性能检测或电池自放电性能检测等电池性能检测中的一种或几种。

所述电池高通量检测模块33中可包括多个并列进行的检测通道，所述电池高通量检测模块33可对多个待测电池902并行进行测试，以获得测试结果。

优选地，所述电池高通量检测模块33可同时对100个或更多个的电池进行测试，完成待测电池的检测后，将检测结果输出至所述控制单元90，所述控制单元90将检测结果进行存储并进行分析，以筛选出达到预定电池性能要求的电解液成分以及配比数据。在本发明中，所述预定电池性能要求可依据组装成的电池的特性而决定，从而可更准确地筛选获得所需的电解液成分以及配比。

在本发明所提供的高通量电解液筛选系统中。除了通过配料模块10对电解液成分、配比进行调整，以筛选获得所需电解液成分以及配比之外，还可进一步对所述电池性能检测单元30中待测电池的极片进行调整，从而可获得与不同极片匹配度更高的电解液成分以及配比。

请参阅图5，本发明的第二实施例提供一种高通量电解液筛选方法S10，用于对电解液成品以及配比进行筛选。所述高通量电解液筛选方法S10是基于本发明第一实施例中所提供的高通量电解液筛选系统90进行的，所述高通量电解液筛选方法S10具体包括如下的步骤：

步骤S11，按照预设原料成分以及配比配制获得多组待测电解液；不同组待测电解液之间至少具有一种成分或配比不同；

步骤S12，对配制完成后的多组待测电解液进行并列电化学性质测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；

步骤S13，对上述达到预定电化学要求的电解液组装成多个待测电池，并对多个待测电池同时进行性能检测并获得检测结果；

步骤S14，依据预定电池性能要求对检测结果二次筛选得到相应的电解液成分以及配比。

其中，在本发明中，所述电化学性质测试包括电解液电化学窗口检测、电解液电导率检测、电解液电导率色度检测模块、电解液水分检测模块、电解液金属离子检测模块、电导率酸度检测模块或电解液成分检测模块中的一种或几种。

所述电池性能检测包括电池容量检测、电池首次放电效率检测、电池阻抗检测、电池充放电曲线检测、电池倍率检测、电池循环寿命检测、电池高低温性能检测或电池自放电性能检测中的一种或几种。

如图6中所示，在本发明一些较为优选的实施例中，上述步骤S11可包括以下步骤：

步骤S111，初步量取，将原料进行分类放置，形成待配液溶剂：将多种原料从第一容器中取出后分类置入多个第二容器中，形成待配液溶剂；

步骤S112，精确量取并配液，按照预设原料成分以及配比将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液；具体地，将多种待配液溶剂分别从多个第二容器中取出并移入第三容器后，搅拌混合形成待测电解液。

在上述步骤S112中可具体通过如下两种形式进行配料：

第一种，依据程序设定，先向某一个第三容器配料并完成一个电解液的配比后，再向下一个第三容器中注入溶剂；

第二种，依据程序设定，采用所述第二取样装置向需要注入第三容器中顺序注入设定量的单种溶剂，完成所有的第三容器中单种溶剂的定量注入后，再进行下一种溶剂的注入。

在上述的步骤S111及步骤S112中，通过初步配料及精细配料，可将原料溶剂由单一种类逐步配液形成不同浓度的待配液溶剂，再将待配液溶剂分别置入容器中进行混合以形成待测电解液，上述的步骤可实现配料精准化，且可满足多种成分的电解液同时进行配料，可节省配料的时间且提高配料的精准度。

如在本发明一些特殊的实施例中，原料溶剂为20种，在步骤S111完成后，将原料溶剂由20种配料成为48种待配料溶剂。更进一步地，在步骤S112完成后，进一步将48种待配料溶剂配料成为100种成分的待测电解液，所述100种成分的待测电解液可便于用于后续高通量电解液筛选过程中，以提高高通量电解液筛选的精准度及效率。

如图7中所示，在本发明一些较优的实施例中，上述步骤S12可包括以下步骤：

步骤S121，同时对所述第三容器中的多组待测电解液并行进行电化学窗口测试，依据电化学窗口测试结果对待测电解液进行筛选；和/或

步骤S122，同时对所述第三容器中的多组待测电解液并行进行电导率测试，依据电导率测试结果对待测电解液进行筛选。

在完成上述步骤S12后，获得达到预定电化学要求的电解液。

可以理解，当上述两个步骤都需要进行时，上述步骤S121与步骤S122之间的顺序不受限制，也可先完成步骤S122再到步骤S121。

在上述步骤S121及步骤S122中，依据电化学窗口测试结果或电导率测试结果进行筛选后，达到预定电化学要求的电解液将被送入步骤S13中进行下一步的筛选检测，而没有达到预定电化学要求的电解液将不再进行下一步的筛选检测操作。通过上述的筛选步骤，在完成一次筛选后，可将不符合筛选要求的待测电解液去除，从而可减少下一步骤需要进行筛选操作的步骤，从而可进一步提高高通量电解液筛选的效率。

请参阅图8，在本发明一些较优的实施例中，上述步骤S13可进一步包括以下的步骤：

步骤S131，将经过筛选的多组达到预定电化学要求的电解液分别注入至电池组件内；

步骤S132，将完成注液后的电池组件进行组装，以形成多个待测电池；

步骤S133，进一步同时对多个待测电池进行电池性能测试。

在上述步骤S132中，所述待测电池包括但不受限于纽扣电池、软包电池或柱状电池。

在上述步骤S133中，对待测电池进行电池性能的测试包括电池电化学窗口测试、电池循环性能检测及电池节点常数检测等。

在本发明一些优选的实施例中，为了最大程度地对电解液进行快速及精准筛选，在上述步骤S12及步骤S13中，对待测电解液进行的电化学测试及对待测电池进行的电池性能中所进行检测的具体内容不相同。

本发明所述高通量电解液筛选方法S10中，通过对原料溶剂的二次配料后，形成多组待测电解液，同时对多组待测电解液进行初步筛选后获得达到预定电化学要求的电解液，达到预定电化学要求的电解液注入电池组件组合成待测电池后，对待测电池进行并行电池性能测试，依据电池性能测试结果实现对电解液的高通量筛选。

上述步骤中，在进行每一步筛选后，均只有达到预定电化学要求或预定电池性能要求的部分溶剂或电解液进入下一步骤，因此，可提高后续筛选步骤的检测或测试效率，并可进一步提高检测的精准度。

与现有技术相比，本发明所提供的高通量电解液筛选系统及筛选方法中，具有以下的优点：

（1）所述高通量电解液筛选系统中包括配料单元、预检测单元及电池性能检测单元，不同成分及配比的电解液经过预检测单元及电池性能检测单元进行筛选后，可快速筛选获得相应电解液的组分以及配比。通过所述高通量电解液筛选系统可同时对多组电解液进行配液、预筛选及对组装成的电池进行筛选，因此，可快速地从成千上万的电解液成分以及配比中，通过逐级淘汰不符合预定电化学要求或预定电池性能要求的电解液成分以及配比，以获得达到预定电化学要求或预定电池性能要求的电解液成分以及配比。在本发明中，电解液筛选要求可进行约定，具体可以依据需要检测的内容而定，因此，所述高通量电解液筛选系统具有较优的适用性。

更进一步地，所述高通量电解液筛选系统中经过以电解液形式的预筛选及以组装成电池形式的二次筛选，可更全面地对待测电解液成分以及配比的性能进行评估，以获得更为精准的筛选结果。

（2）所述高通量电解液筛选系统中的配料单元可包括初步配料模块及精细配料模块，其中初步配料模块可将试剂依据其作用进行分类放置，形成待配液溶剂，在对待配液溶剂进行精细配料形成待测电解液。这样的操作，可获得更多种溶剂的组合，从而可丰富所述高通量电解液筛选系统可检测的电解液成分以及配比的数量，以更好更广地对不同中电解液成分以及配比进行筛选，从而筛选获得相应的电解液成分以及配比。

（3）所述高通量电解液筛选系统中预检测单元中可包括至少一个检测模块，所述检测模块用于同时对多组待测电解液并行进行电化学性质测试，并依据电化学性质测试结果对待测电解液进行逐级筛选。具体的测试方案可依据需要比对的电解液中某一成分变化而带来的性能变化而决定，通过检测待测电解液的电化学性质测试结果，可获知其可能的性能，从而为进一步的筛选提供参考。通过所述预检测单元，还可将部分不符合预定电化学要求的待测电解液去除，从而无需在对其进行检测，减少进行电解液筛选的数据量，从而可进一步提高筛选的准确度。

（4）所述检测模块包括与探针组件及转换组件；其中，所述探针组件用于检测电解液样品的电化学信号，所述转换组件用于将探针组件传递的电化学信号转化为电信号；通过设置探针组件及转换组件，可形成多组电解液测试通道，从而提高电解液测试的精准度及效率。

（5）所述检测模块包括高通量电化学窗口检测模块、高通量电导率检测模块、高通量电导率色度检测模块、高通量电解液水分检测模块、高通量电解液金属离子检测模块、高通量电导率酸度检测模块或高通量电解液成分检测模块中的一种或几种，因此，可拓宽所诉检测模块可检测的范围，从而可提高所述高通量电解液筛选系统的适用性。

（6）所述高通量电解液筛选系统中电池性能检测单元进一步包括电池组装模块及电池高通量检测模块，其中，达到预定电化学要求的电解液由所述电池组装模块组装成待测电池，而所述电池组装模块则可同时对多个待测电池进行多通道并行性能测试。与现有技术中仅能对数个电池进行测试相比，本发明所提供的电池高通量检测模块可同时实现十几组、几十组至几百组的待测电池同时测试，在保证测试精准度的同时，还可快速提高测试效率，实现高通量电解液的筛选。

（7）所述待测电池可为纽扣电池、软包电池或柱状电池中一种或几种，多样化的待测电池模式，可进一步提高所述高通量电解液筛选系统的适用性。

（8）在本发明中，所述电池高通量检测模块可进一步为电池电化学窗口测试、电池循环性能检测或电池介电常数检测中的一种或几种。依据待测电解液的特点，选用对待测电池进行一种或多种上述的测试，可获得更优的测试结果。此外，通过不同测试方式的组合，也可扩大所述高通量电解液筛选系统的适用范围，并可提高电解液筛选的效率。

（9）所述高通量电解液筛选方法中包括的配料、待测电解液初步筛选及待测电池二次筛选这些步骤，均可实现多组配料或测试同时进行，从而可实现快速地从成千上万的电解液成分以及配比中，获得符合预定电化学要求或预定电池性能要求的电解液成分以及配比。在本发明中，电解液的筛选要求可预先进行设定，其可以依据需要检测的内容而定，因此，所述高通量电解液筛选方法具有较优的适用性。更进一步地，所述高通量电解液筛选方法中经过以电解液形式的预筛选及以组装成电池形式的二次筛选，可更全面地对待测电解液成分以及配比的性能进行评估，以获得更为精准的筛选结果。

（10）将多组待测电解液同时进行测试以实现初步筛选包括对待测电解液进行电化学窗口测试和/或电导率测试。对待测电解液测试方式的不同组合方式，可使待测电解液获得更优的检测效果，从而可提高筛选的精准度及效率。

（11）在所述高通量电解液筛选方法中通过将配置预设组分及配比的电解液分为初步配置及精细配置两个步骤，可进一步提高配液的效率及配液的精准度。

（12）所述高通量电解液筛选方法中对待测电池进行性能测试具体为对多个待测电池进行多通道并行性能测试，通过多通道并行性能测试，可同时实现十几组、几十组至几百组的待测电池同时测试，在保证测试精准度的同时，还可快速提高测试效率，实现高通量电解液的筛选。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高通量电解液筛选系统，用于对电解液成分以及配比进行筛选，其特征在于：所述高通量电解液筛选系统包括配料单元、预检测单元及电池性能检测单元，其中，所述配料单元用于按照预设成分以及配比配制形成多组待测电解液；所述预检测单元用于将多组待测电解液同时进行测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；所述电池性能检测单元用于对上述达到预定电化学要求的电解液组装成多个待测电池同时进行性能检测，依据预定电池性能要求对检测结果筛选得到相应的电解液成分以及配比；所述预检测单元包括至少一个检测模块，所述检测模块用于同时对多组待测电解液并行进行电化学性质测试，并依据电化学性质测试结果对待测电解液进行逐级筛选；所述电池性能检测单元包括电池组装模块及电池高通量检测模块；所述电池组装模块包括注射装置及电池组装装置，所述注射装置将达到预定电化学要求的电解液取出并注入至电池组件内；所述电池组装装置对完成注液后的电池组件进行组装，以形成多个待测电池；所述电池高通量检测模块对多个待测电池进行多通道并行性能测试。

2.如权利要求1所述的高通量电解液筛选系统，其特征在于：所述配料单元包括初步配料模块及精细配料模块；所述初步配料模块用于将原料进行分类放置，形成待配液溶剂；所述精细配料模块用于按照预设原料成分以及配比，将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液。

3.如权利要求1所述的高通量电解液筛选系统，其特征在于：所述检测模块包括与承载待测电解液的容器一一匹配的探针组件及转换组件；所述探针组件用于检测电解液样品的电化学信号，所述转换组件用于将探针组件传递的电化学信号转化为电信号；探针组件和转换组件可拆卸连接。

4.如权利要求1所述的高通量电解液筛选系统，其特征在于：所述检测模块包括高通量电化学窗口检测模块、高通量电导率检测模块、高通量电导率色度检测模块、高通量电解液水分检测模块、高通量电解液金属离子检测模块、高通量电导率酸度检测模块或高通量电解液成分检测模块中的一种或几种。

5.如权利要求1-4中任一项所述的高通量电解液筛选系统，其特征在于：所述待测电池包括纽扣电池、软包电池或柱状电池中一种或几种。

6.一种基于权利要求1中所述高通量电解液筛选系统的高通量电解液筛选方法，该方法用于对电解液成品以及配比进行筛选，其特征在于，所述高通量电解液筛选方法包括以下步骤：按照预设原料成分以及配比配制获得多组待测电解液；对配制完成后的多组待测电解液进行并列电化学性质测试以初步筛选出达到预定电化学要求的电解液；对上述达到预定电化学要求的电解液组装成的多个待测电池同时进行性能检测，依据预定电池性能要求对检测结果筛选得到相应的电解液成分以及配比。

7.如权利要求6所述的高通量电解液筛选方法，其特征在于：将原料进行分类放置，形成待配液溶剂； 按照预设原料成分以及配比将所述待配液溶剂进一步配制为待测电解液。

8.如权利要求6所述的高通量电解液筛选方法，其特征在于：所述电化学性质测试包括电解液电化学窗口检测、电解液电导率检测、电解液电导率色度检测、电解液水分检测、电解液金属离子检测、电导率酸度检测或电解液成分检测中的一种或几种。

Images