CN110133513B - 浆料电池电极材料电化学性能测试装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种浆料电池电极材料电化学性能的测试装置，该测试装置包括限定有正极区域的正极壳体、能够与正极壳体进行密封组装并限定有负极区域的负极壳体以及能够设置在正极壳体和负极壳体之间的用于将正极区域和负极区域分隔开的隔离层，其中，正极壳体和负极壳体为扣式锂离子电池的壳体，且至少在正极壳体的内部设置有与正极壳体匹配且用于容纳电极材料的第一环状件。本发明还提供了一种浆料电池电极材料电化学性能的检测方法。根据本发明的测试装置和检测方法，提高了电池电极浆料的测试效率，降低了成本。

Description

浆料电池电极材料电化学性能测试装置及检测方法

技术领域

本发明涉及化学电池领域，尤其涉及一种浆料电池电极材料电化学性能测试装置及检测方法。

背景技术

浆料电池是指部分或全部电极材料包含有固体颗粒与电解液混合形成的浆料结构的电池体系，其中，锂浆料电池是一种新型的应用于大型储能的锂电池。锂浆料电池的电极片中含有电极活性导电材料层，其中，电极活性导电材料含有一定比例在电解液中悬浮或沉淀的导电颗粒，当电池受到外部冲击或震荡时，由于此部分导电颗粒没有粘接固定，因此可以在电解液中局部移动，形成动态的导电网络，由此可以避免传统锂电池电极材料脱落或松动造成的电池容量下降问题和循环寿命衰减等问题。

目前，锂浆料电池的电极浆料的电化学性能需要通过特殊的测试装置来检测。研究人员进行锂浆料电池电极浆料的电化学性能检测时，多自行设计测试装置，使得测试装置具有不同的外观、尺寸和组装方法。现有技术中的大多数测试装置都是由塑料或金属材料形成正极反应腔和负极反应腔的腔体结构，组装过程中在正极反应腔和负极反应腔之间放入隔离层，并通过螺栓加压或螺纹旋紧的方式进行固定和密封。然而，现有的测试装置结构复杂，且电池反应腔的厚度不易调节，需要针对不同腔体厚度的测试要求配套专用的电池测试模具，因此，测试效率低、且成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种浆料电池电极材料电化学性能的测试装置及检测方法，以能够提高测试效率、降低测试成本。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种浆料电池电极材料电化学性能测试装置。测试装置包括限定有正极区域的正极壳体、能够与正极壳体进行密封组装并限定有负极区域的负极壳体以及能够设置在正极壳体和负极壳体之间的用于将正极区域和负极区域分隔开的隔离层，其中，正极壳体和负极壳体为扣式锂离子电池的壳体，且至少在正极壳体的内部设置有用于容纳电极材料的第一环状件。

优选地，扣式锂离子电池的壳体包括LIR系列和CR系列等的扣式锂离子电池壳。具体地，LIR系列扣式锂离子电池壳包括LIR 2025、LIR2032、LIR2430、LIR 2450等，CR系列扣式锂离子电池壳包括CR 2025、CR 2032、CR 2330等。扣式锂离子电池壳的外表为不锈钢材料，包括圆形顶盖的正极壳体以及圆形底盖的负极壳体。正极壳体与负极壳体之间设有绝缘密封环，密封环除了起绝缘作用外，还能阻止电解液泄漏。

优选地，第一环状件为耐电解液腐蚀且不参与氧化还原反应的金属环或塑料环。

优选地，电极材料包括锂浆料电池正极材料和锂浆料电池负极材料；当负极区域设置负极金属锂且正极区域设置锂浆料电池正极材料时，第一环状件为金属铝环；当负极区域设置负极金属锂且正极区域设置锂浆料电池负极材料时，第一环状件为金属铜环。

本发明的测试装置优选用于测试锂浆料电池的电极浆料的电化学性能，也可用于测试其他电池(正极活性材料为NaMnO₂、NaCoO₂或NaFeO₂等；负极活性材料为Na₂Ti₃O₇、Na₂Ti₆O₁₃或Fe₂O₃等所组成的电池)的电极材料的电化学性能。另外，本发明的浆料电池的电极浆料由活性材料和导电剂分散于电解液中形成。锂浆料电池的电极浆料具体指：在无液电芯中，非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极可嵌锂导电颗粒的堆积孔隙率可大于5％并小于60％。在浸入电解液的情况下，非粘接固定的正极活性导电颗粒和/或非粘接固定的负极可嵌锂导电颗粒能够在电解液中移动并分别形成正极浆料和/或负极浆料。正极活性导电颗粒占正极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％，负极可嵌锂导电颗粒占负极浆料的质量比可以为10％～90％、优选地为15％～80％。正极活性导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，正极活性材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2；负极可嵌锂导电颗粒平均粒径可以为0.05μm～500μm，负极可嵌锂材料与导电剂的质量比可以为20～98：80～2。

进一步地，锂浆料电池正极活性材料可以为磷酸铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、硫碳复合物、硫单质、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、锂镍铝氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂铁镍锰氧化物、钠氧化物等中的一种或多种。锂浆料电池负极可嵌锂材料可以为可嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钛氧化物、锂硅氧化物、金属锂粉、石墨等中的一种或多种。导电剂可以为碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、无定形碳、金属导电颗粒和金属导电纤维中的一种或几种。金属导电颗粒或者纤维的材料可为铝、不锈钢或银等。

优选地，第一环状件横截面的形状为三角形、长方形、正方形、多边形、圆形和椭圆形等中的一种。

优选地，测试装置还包括用于容纳负极材料的第二环状件；第一环状件设置于隔离层的一侧，第二环状件与第一环状件同轴设置于隔离层的另一侧。

优选地，第二环状件具有与第一环状件相同的形状。

优选地，测试装置还包括用于促进电子向外电路迁移但不参与氧化还原反应的正极集流体和负极集流体；正极集流体设置于正极壳体与第一环状件之间或设置于第一环状件与隔离层之间；负极集流体设置于负极壳体与第二环状件之间或设置于第二环状件与隔离层之间。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种浆料电池电极材料电化学性能的检测方法，该检测方法采用上述的测试装置将锂浆料电池正极材料或锂浆料电池负极材料与负极金属锂组装成半电池，或者，采用上述的测试装置将锂浆料电池正极材料和锂浆料电池负极材料组装成全电池以进行充放电性能测试进而评价电极材料的电化学性能。上述电化学性能包括容量、比容量、电压平台、充放电效率、倍率性能和循环性能。

优选地，当组装半电池以测试单一电极材料的电化学性能时，组装方法包括：组装正极的步骤S1：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测锂浆料电池正极材料或锂浆料电池负极材料的理论容积，并根据理论容积取预定体积的浆料态的锂浆料电池正极材料或锂浆料电池负极材料滴加于第一环状件内；组装隔离层的步骤S2：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；组装负极的步骤S3：在隔离层上设置负极金属锂；以及密封步骤S4：在负极金属锂上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成半电池；以及测试步骤S5，将组装好的半电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

优选地，当组装全电池以测试不同正、负极材料匹配后的电化学性能时，组装方法包括：组装正极的步骤S1’：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测锂浆料电池正极材料的理论容积，并根据理论容积取预定体积的浆料态的锂浆料电池正极材料滴加于第一环状件内；组装隔离层的步骤S2：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；组装负极的步骤S3’：在隔离层上放置第二环状件，通过第二环状件的横截面积和高度计算待测锂浆料电池负极材料的理论容积，并根据理论容积取预定体积的浆料态的锂浆料电池负极材料滴加于第二环状件内；以及密封步骤S4’：在第二环状件上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成全电池；以及测试步骤S5’，将组装好的全电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

优选地，检测方法还包括用于替代步骤S1’的步骤S101：先将预定质量的粉末态的正极材料压入第一环状件内，再将设置有锂浆料电池正极材料的第一环状件放置于正极壳体的中心位置并滴加预定体积的电解液使正极材料充分浸润；和用于替代步骤S3’的步骤S301：先将预定质量的粉末态的锂浆料电池负极材料压入第二环状件内，再将设置有锂浆料电池负极材料的第二环状件放置于隔离层上并滴加预定体积的电解液使负极材料充分浸润。

本发明的测试装置，通过将现有的锂离子扣式电池的壳体应用于浆料电池电极浆料的测试中，节约了测试模具的设计和加工成本，且通过利用扣式电池体积小、密封性好、成本低以及工作稳定的特点，提高了电池电极浆料的测试效率，降低了成本。另外，通过在正极壳体内部设置与正极壳体匹配且用于容纳电极材料的第一环状件，可以将电极材料设置在特定区域，提高了电极材料电化学性能测试的一致性和稳定性。

本发明的其他优点将结合具体的实施方式在说明书中予以说明。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式的测试装置的结构示意图；

图2是本发明的正极壳体和第一环状件组装后的俯视图；

图3是在图2中装入电极材料和电解液后的示意图；

图4是本发明一种实施方式的测试装置的组装结构示意图；

图5是本发明另一种实施方式的测试装置的组装结构示意图；

图6是本发明第三种实施方式的测试装置的组装结构示意图；

图7是本发明一种实施方式的全电池的充放电曲线；

图8是本发明一种实施方式的半电池的充放电曲线。

附图标记说明：

100-正极壳体；101-正极材料容纳腔；102-电解液浇注腔；100’-负极壳体；

200-第一环状件；200’-第二环状件；300-正极集流体；300’-负极集流体；400-隔离层；500-金属压片；600-金属弹片；700-负极金属锂。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种浆料电池电极浆料的电化学性能的测试装置，该测试装置包括限定有正极区域的正极壳体100、能够与正极壳体100进行密封组装并限定有负极区域的负极壳体100’以及能够设置在正极壳体100和负极壳体100’之间的用于将正极区域和负极区域分隔开的隔离层400。正极壳体100和负极壳体100’为扣式锂离子电池的壳体，且至少在正极壳体100的内部设置有用于容纳电极材料的第一环状件200。

使用时，可以根据待测电极浆料的质量或体积的不同选择不同型号的扣式锂离子电池的正极壳和负极壳作为测试装置的正极壳体100和负极壳体100’，不需要针对不同腔体厚度的测试要求而配套专用的电池测试模具。由此，节约了测试模具的设计和加工成本。另外，通过在正极壳体100内部设置第一环状件200，可以将电极浆料设置在中间区域，提高了电极浆料电化学性能测试的一致性和稳定性。

正极壳体100和负极壳体100’为常规锂离子电池扣式壳体，扣式锂离子电池的壳体包括LIR系列(3.6V可充锂离子扣式电池)和CR系列(3V锂锰扣式电池)的扣式锂离子电池壳。

第一环状件200横截面的形状可以为三角形、长方形、正方形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。优选地，第一环状件200横截面的形状为圆形。

在本发明的一个具体的实施方式中，以LIR2025型号的锂离子电池扣式壳体为例，负极壳体100’的内径为16.5mm，外径为19.4mm；正极壳体100的内径为19.5mm，外径为20mm。负极壳体100’的外径略小于正极壳体100的内径，使负极壳体100’可放置于正极壳体100内，并扣合密封。正、负极壳体组装密封后整体外形直径为20mm，厚度为2.5mm。

为了使第一环状件200与正极壳体100组装后，可以保证待测电极材料设置在正极壳体100的中心位置，第一环状件200的内径、外径以及厚度均需要满足特定的尺寸。优选地，如图2和图3所示，第一环状件200组装在正极壳体100的内部，将正极区域分隔为正极材料容纳腔101和电解液浇注腔102。另外，当采用LIR2025电池壳体组装测试装置时，第一环状件200的外环直径不大于电池负极壳体100’的内径，第一环状件200的外环直径应小于16.5mm，优选为16mm。第一环状件200的内环直径无特殊要求，可形成容纳电极材料的腔体空间即可，优选为12mm。

进一步地，为了防止第一环状件200与待测电极材料和电解液之间发生反应，第一环状件200为耐电解液腐蚀且不参与氧化还原反应的金属环或塑料环。优选地，如图4所示，当负极区域设置负极金属锂700且正极区域设置锂浆料电池正极材料时，第一环状件200为金属铝环；当负极区域设置负极金属锂700且正极区域设置锂浆料电池负极材料时，第一环状件200为金属铜环。这样，当需要检测锂浆料电池正极材料的电化学性能时，锂浆料电池正极材料能够通过第一环状件200被设置在正极壳体100所限定的正极区域内，并与负极金属锂一起组装成半电池作为测试式样。而当需要检测负极材料的电化学性能时，锂浆料电池负极材料能够通过第一环状件200被设置在正极壳体100所限定的正极区域内，并与负极金属锂一起组装成半电池作为测试式样。

为了能够测试不同正、负极材料匹配后的电化学性能，本发明的测试装置还包括用于容纳负极材料的第二环状件200’，第一环状件200设置于隔离层400的一侧，第二环状件200’与第一环状件200同轴设置于隔离层400的另一侧。优选地，第二环状件200’具有与第一环状件200相同的形状。第二环状件200’为金属铜环。进一步优选地，第二环状件200’横截面的形状也为圆形。

容易理解，第一环状件200的厚度应不大于电池正、负极壳体扣合后形成的腔体高度减去隔离层400和负极金属锂700的厚度之和或减去隔离层400和第二环状件200’的厚度之和，以使电池壳体保持良好的密封性。同样地，如采用LIR2025电池壳体组装正极测试装置时，负极金属锂700的厚度为0.2mm～2mm，直径应大于第一环状件的内环直径而小于第一环状件的外环直径。由于电池正、负极壳体扣合后形成的腔体高度约为2.5mm，当负极采用负极金属锂700与隔离层的厚度之和为0.5mm时，第一环状件200的厚度应不大于2mm，优选为1mm。

另外，隔离层400的直径应大于第一环状件200和第二环状件200’的外环直径而小于负极壳体100’的内腔直径。隔离层400为可供锂离子穿过且电子不导电的聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它电子不导电的多孔聚合物材料；或者，隔离层400为玻璃纤维无纺布、合成纤维无纺布、陶瓷纤维纸或其它电子不导电的无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料；或者，隔离层400的材料采用电子不导电的聚合物基体、液体有机增塑剂和锂盐三部分复合构成的凝胶聚合物电解质复合材料。进一步，上述的电子不导电的多孔聚合物材料、无机非金属材料与有机聚合物的复合多孔材料的孔隙内浸渍有离子导电的电解液或聚合物胶体材料。隔离层400的主要作用是避免正、负极直接接触而导致电池内部短路。

在上述的实施方式中，测试装置还包括用于促进电子向外电路迁移但不参与氧化还原反应的正极集流体300和负极集流体300’。如图5所示，正极集流体300设置于第一环状件200与隔离层400之间；或者，如图6所示，正极集流体300设置于正极壳体100与第一环状件200之间。同样地，负极集流体300’设置于负极壳体100’与第二环状件200’之间，或者，设置于第二环状件200’与隔离层400之间。在这里需要说明的是，正极集流体300和负极集流体300’可以相对于隔离层400对称设置，也可以不对称设置，只要能够实现集流效果即可。

正极集流体300和负极集流体300’为耐电解液腐蚀的电子导电的金属箔、金属网、泡沫金属片材；或者，为碳纤维导电布、金属丝与有机纤维丝混合的导电布；或者，为表面涂覆导电涂层或镀有金属薄膜的金属导电层、导电布、多孔有机材料或微孔无机非金属材料。优选地，正极集流体300为铝网，负极集流体300’为铜网。正极集流体300和负极集流体300’的厚度为0.02um～100um。正极集流体300和负极集流体300’为圆形，直径大于第一环状件200和第二环状件200’的内环直径而小于隔离层400的直径。

本发明还提供了一种采用上述测试装置对电极材料进行电化学性能检测的方法。电化学性能包括通过分析充放电曲线而可以对电极材料进行评价的容量、比容量、电压平台、充放电效率、倍率性能和循环性能。

当需要对单一电极材料的电化学性能进行检测时，可以将待测正极材料或负极材料与负极金属锂一起组装成半电池，该组装方法包括：组装正极的步骤(S1)：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测正极材料或负极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的正极材料或负极材料滴加于第一环状件内；组装隔离层的步骤(S2)：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；组装负极的步骤(S3)：在隔离层上设置负极金属锂；以及密封步骤(S4)：在负极金属锂上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成半电池；以及测试步骤(S5)：将组装好的半电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

当需要对不同正、负极材料匹配后的电化学性能进行检测时，可以将匹配好的待测的正极材料和负极材料一起组装成全电池，该组装方法包括：组装正极的步骤(S1’)：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测正极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的正极材料滴加于第一环状件内；组装隔离层的步骤(S2)：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；组装负极的步骤(S3’)：在隔离层上放置第二环状件，通过第二环状件的横截面积和高度计算待测负极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的负极材料滴加于第二环状件内；以及密封步骤(S4’)：在第二环状件上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成全电池；以及测试步骤(S5’)：将组装好的全电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

为了提高正极活性材料和负极活性材料的固含量，进而提高电池的容量，本发明的方法在组装正极和组装负极时可以先不制备具有一定的流动性的电极浆料，而是先将粉状的材料压入第一环状件200和第二环状件200’中再滴加电解液。具体地，检测方法还包括用于替代步骤S1’的步骤S101：先将预定质量的粉末态的正极材料压入第一环状件内，再将设置有正极材料的第一环状件放置于正极壳体的中心位置并滴加预定体积的电解液使正极材料充分浸润；和用于替代步骤S3’的步骤S301：先将预定质量的粉末态的负极材料压入第二环状件内，再将设置有负极材料的第二环状件放置于隔离层上并滴加预定体积的电解液使负极材料充分浸润。通过采用上述方法，有效解决了由于浆料态的电极材料需要具有一定的流动性导致的固含量有限的问题。

下面以具体实施例的方式对本发明的测试方法进行说明。

实施例1

将LiFePO4、PVDF和科琴黑按照质量比85:2:13制备成均匀的正极粉料。通过第一环状件的横截面积和高度计算待测正极材料的理论容积，称量预定质量的正极粉料加压固定在第一环状件(铝环)内，将设置有正极粉料的第一环状件放入正极壳体的中心位置，向第一环状件内滴加预定体积的电解液使正极粉料充分浸润，并覆盖润湿的正极集流体与隔离层。将石墨、PVDF和炭黑按照质量比90:3:7制备成均匀的负极粉料。通过第二环状件的横截面积和高度计算待测负极材料的理论容积，称量预定质量的负极粉料加压固定在第二环状件(铜环)内，将设置有负极粉料的第二环状件放到隔离层上，向第二环状件内滴加预定体积的电解液使负极粉料充分浸润。在负极材料和第二环状件上依次放置金属压片和金属弹片，并覆盖负极壳体，封口。将组装的全电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，开始充放电。设定电流为0.8mA/cm2，电压为2V-4.2V。

充电过程中LiFePO4失去锂离子，石墨得到锂离子，锂离子从正极脱出，穿过隔离层嵌入到石墨片层中。放电过程中，锂离子从石墨负极脱出，穿过隔离层回到LiFePO4正极。充放电曲线如图7所示，该充放电曲线说明本装置可以组装成全电池测试锂浆料电池电极浆料的电化学性能，并可以根据曲线来调整电极浆料的配比、固液比来进行优化。

实施例2

将石墨、PVDF和炭黑按照质量比90:3:7制备成均匀粉料。通过第一环状件的横截面积和高度计算待测电极材料的理论容积，称量预定质量的电极粉料加压固定在第一环状件(铜环)内。将设置有电极粉料的第一环状件放入正极壳体的中间位置，向第一环状件内滴加预定体积的电解液使电极粉料充分浸润，并覆盖润湿的正极集流体与隔离层。在隔离层上设置锂片(负极金属锂)，并滴加电解液润湿。在锂片上依次放置金属压片和金属弹片，并覆盖负极壳体，封口。将组装的半电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，开始充放电。设定电流为0.5mA/cm2，电压为0.005V-2V。

充电过程中石墨正极失去锂离子，锂片负极得到锂离子，锂离子从正极脱出，穿过隔离层嵌入到锂片中。放电过程中，锂离子从锂片负极脱出，穿过隔离层回到石墨正极。充放电曲线如图8所示，该充放电曲线说明本装置可以组装成半电池测试锂浆料电池电极浆料的电化学性能，并可以根据曲线来调整电极浆料的配比、固液比来进行优化。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述浆料电池电极材料电化学性能测试装置包括限定有正极区域的正极壳体(100)、能够与所述正极壳体(100)进行密封组装并限定有负极区域的负极壳体(100’)以及能够设置在所述正极壳体(100)和所述负极壳体(100’)之间的用于将所述正极区域和所述负极区域分隔开的隔离层(400)，其中，所述正极壳体(100)和所述负极壳体(100’)为扣式锂离子电池的壳体，且至少在所述正极壳体(100)的内部设置有用于容纳浆料态或粉末态的电极材料的第一环状件(200)，所述第一环状件(200)为耐电解液腐蚀且不参与氧化还原反应的金属环或塑料环。

2.根据权利要求1所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述扣式锂离子电池的壳体包括LIR系列和CR系列的扣式锂离子电池壳。

3.根据权利要求2所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述电极材料包括锂浆料电池正极材料和锂浆料电池负极材料；当所述负极区域设置负极金属锂(700)且所述正极区域设置锂浆料电池正极材料时，所述第一环状件(200)为金属铝环；当所述负极区域设置负极金属锂(700)且所述正极区域设置锂浆料电池负极材料时，所述第一环状件(200)为金属铜环。

4.根据权利要求1所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述第一环状件(200)横截面的形状为三角形、长方形、正方形、多边形、圆形和椭圆形中的一种。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述浆料电池电极材料电化学性能测试装置还包括用于容纳负极材料的第二环状件(200’)；所述第一环状件(200)设置于所述隔离层(400)的一侧，所述第二环状件(200’)与所述第一环状件(200)同轴设置于所述隔离层(400)的另一侧。

6.根据权利要求5所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述第二环状件(200’)具有与所述第一环状件(200)相同的形状。

7.根据权利要求5所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置，其特征在于，所述浆料电池电极材料电化学性能测试装置还包括用于促进电子向外电路迁移但不参与氧化还原反应的正极集流体(300)和负极集流体(300’)；所述正极集流体(300)设置于所述正极壳体(100)与所述第一环状件(200)之间或设置于所述第一环状件(200)与所述隔离层(400)之间；所述负极集流体(300’)设置于所述负极壳体(100’)与所述第二环状件(200’)之间或设置于所述第二环状件(200’)与所述隔离层(400)之间。

8.一种浆料电池电极材料电化学性能的检测方法，其特征在于，该检测方法采用权利要求1-4中任意一项所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置将锂浆料电池正极材料或锂浆料电池负极材料与负极金属锂组装成半电池，或者，采用权利要求5-7中任意一项所述的浆料电池电极材料电化学性能测试装置将锂浆料电池正极材料和锂浆料电池负极材料组装成全电池以进行充放电性能测试进而评价电极材料的电化学性能；所述电化学性能包括容量、比容量、电压平台、充放电效率、倍率性能和循环性能。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，当组装半电池以测试单一电极材料的电化学性能时，组装方法包括：

组装正极的步骤(S1)：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测正极材料或负极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的正极材料或负极材料滴加于第一环状件内；

组装隔离层的步骤(S2)：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；

组装负极的步骤(S3)：在隔离层上设置负极金属锂；

密封步骤(S4)：在负极金属锂上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成半电池；以及

测试步骤(S5)：将组装好的半电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，当组装全电池以测试不同正、负极材料匹配后的电化学性能时，组装方法包括：

组装正极的步骤(S1’)：将第一环状件放置在正极壳体的中心位置，通过第一环状件的横截面积和高度计算待测正极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的正极材料滴加于第一环状件内；

组装隔离层的步骤(S2)：在第一环状件上放置被浸润的隔离层；

组装负极的步骤(S3’)：在隔离层上放置第二环状件，通过第二环状件的横截面积和高度计算待测负极材料的理论容积，并根据所述理论容积取预定体积的浆料态的负极材料滴加于第二环状件内；

密封步骤(S4’)：在第二环状件上依次设置金属压片和金属弹片，并将负极壳体扣入正极壳体内加压密封成全电池；以及

测试步骤(S5’)：将组装好的全电池的正负极分别接入兰电测试系统的正负极，进行充放电性能测试。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括用于替代步骤(S1’)的步骤(S101)：先将预定质量的粉末态的正极材料压入第一环状件内，再将设置有正极材料的第一环状件放置于正极壳体的中心位置并滴加预定体积的电解液使正极材料充分浸润；和用于替代步骤(S3’)的步骤(S301)：先将预定质量的粉末态的负极材料压入第二环状件内，再将设置有负极材料的第二环状件放置于隔离层上并滴加预定体积的电解液使负极材料充分浸润。

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