CN112068002A - 快速评估陶瓷复合极片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速评估陶瓷复合极片的方法，其中，该方法包括：将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将空白极片组装为第二对称电池，分别获取二者的电性能信息；将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将空白极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，分别获取二者的安全信息；基于第一对称电池的电性能信息和第二对称电池的电性能信息、第一单片软包电池的安全信息和第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估。使用该方法对陶瓷复合极片进行评估，能够快速有效确认所涂覆的陶瓷涂层对极片的电性能和安全性能的影响规律，从而提高工作效率、缩短实验周期、降低实验成本。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种快速评估陶瓷复合极片的方法。
背景技术
动力电池性能是决定电动汽车发展的限制性因素，虽然目前动力电池在某些性能方面取得了快速的发展，但安全性能仍不能得到有效保障，市场上的传统液态锂离子电池在遇到穿刺、短路等极端情况下，会由于热失控出现起火、爆炸等安全事故，严重影响了用户体验，制约了电动汽车的普及应用。如何提高动力电池的安全性能已是个艰巨的任务。
为了解决电池安全的问题，目前行业内提出了一系列的解决方案，申请号201310180013.7、201310254436.9及201580005488.X等专利都采用无机惰性陶瓷材料涂覆于电极表面，在电芯内短路或其他热滥用的情况下进一步增加电极接触电阻，降低热失控的风险，提高电池的安全性能。但目前还没有关于针对陶瓷涂层涂覆后的复合极片的电性能、安全性能的快速评价方法，因此，快速评估陶瓷复合极片的方法有待研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有快速评估陶瓷复合极片的方法，使用该方法对陶瓷复合极片进行评估，能够快速有效确认所涂覆的陶瓷涂层对极片的电性能和安全性能的影响规律，从而提高工作效率、缩短实验周期、降低实验成本。
本发明提出了一种快速评估陶瓷复合极片的方法。根据本发明的实施例，所述快速评估陶瓷复合极片的方法包括：
(1)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二对称电池，分别获取所述第一对称电池和所述第二对称电池的电性能信息；
(2)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，分别获取所述第一单片软包电池和所述第二单片软包电池的安全信息；
(3)基于所述第一对称电池的电性能信息和所述第二对称电池的电性能信息、所述第一单片软包电池的安全信息和所述第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估。
根据本发明实施例的快速评估陶瓷复合极片的方法，通过将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二对称电池，并分别获取第一对称电池和第二对称电池的电性能信息；然后将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，并分别获取第一单片软包电池和第二单片软包电池的安全信息；最后基于第一对称电池的电性能信息和第二对称电池的电性能信息、第一单片软包电池的安全信息和第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估，可以不用制备完成大容量的电池单体基本就可以快速有效确认所涂覆的陶瓷涂层对极片的电性能和安全性能的影响规律，从而提高工作效率、缩短实验周期、降低实验成本。
另外，根据本发明上述实施例的快速评估陶瓷复合极片的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)，所述组装为第一对称电池的极片的极性相同。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述电性能信息包括交流阻抗。由此，可以为陶瓷涂层厚度的选择以及材料选型提供理论数据支撑。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)和(2)中，所述陶瓷涂层包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、勃姆石、磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧、锂镧钛氧、锂镧锆钽氧和锂镧锆铝氧中的至少之一。由此，可以在电芯内短路或其他热滥用的情况下进一步增加电极接触电阻，降低热失控的风险，提高电池的安全性能。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)，所述组装为第一单片软包电池的极片极性相同。
在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)采用下列步骤进行：(2-1)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池；(2-2)将所述第一单片电池和所述第二单片电池进行化成并充满电量；(2-3)在干燥环境下将上步骤(2-2)中得到的充满电量的第一单片电池和第二单片电池中极片进行拆解，模拟滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2-3)中，所述干燥环境的露点为-20～-30℃。由此，可以防止单片电池的化学环境发生变化从而影响测试结果。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2-3)中，所述滥用环境包括短路接触、燃烧或热接触。由此，可以为陶瓷涂层厚度的选择以及材料选型提供理论数据支撑。
在本发明的一些实施例中，所述安全信息包括接触后温升、是否发生打火、冒烟及反应的剧烈程度。由此，可以为陶瓷涂层厚度的选择以及材料选型提供理论数据支撑。
在本发明的一些实施例中，进一步包括：根据所述评估数据获取最佳涂覆陶瓷涂层厚度信息。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的快速评估陶瓷复合极片的方法流程示意图；
图2是根据本发明的再一个实施例的快速评估陶瓷复合极片的方法流程示意图；
图3是实施例1和对比例中陶瓷涂层不同涂覆厚度正极片的阻抗值对比图；
图4是实施例2和对比例中陶瓷涂层不同涂覆厚度负极片的阻抗值对比图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明提出了一种快速评估陶瓷复合极片的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该快速评估陶瓷复合极片的方法包括：
S100：将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二对称电池，分别获取第一对称电池和第二对称电池的电性能信息
该步骤中，首先进行极片的制备，具体的，一方面将正极活性材料、导电剂和粘结剂进行混合，混合均匀后加入NMP溶剂，并在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得正极浆料；然后将得到的正极浆料均匀涂覆于10～14μm，优选12μm铝箔表面，在100～120℃，优选110℃干燥5～7h，优选6h后转移至110～130℃，优选120℃烘箱干燥0.5～1.5h，优选1h，干燥后进行极卷辊压处理，以便得到正极片。另一方面，将石墨粉体、导电剂、增稠剂和粘结剂进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得负极浆料；再将得到的负极浆料均匀涂覆于6～10μm，优选8μm铜箔表面，在75～95℃，优选85℃干燥5～7h，优选6h后转移至80～100℃，优选90℃烘箱干燥1～3h，优选2h，干燥后进行极卷辊压处理，以便得到负极片。
其次对极片(正极片和/或负极片)进行陶瓷绝缘层涂覆，具体的，该过程是将平均粒径为200nm-20μm的陶瓷涂层、粘结剂和分散剂进行混合，混合均匀后加入NMP溶剂，并在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到固含量为5％-60％、粘度为20-1000mPa.s的陶瓷浆料；将陶瓷浆料涂覆于极片表面，在75～95℃，优选85℃干燥5～7h，优选6h，且通过控制极片上陶瓷层涂覆的厚度，得到涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片。
最后进行对称极片扣式电池的制备及电性能信息的获取，具体的，该过程是将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片裁切为扣式电池尺寸大小，按照正极壳/平垫/极片/隔膜/极片/平垫/负极壳的顺序滴加电解液组装成第一对称电池，将未进行陶瓷涂层涂覆的空白极片按照上述顺序滴加电解液组装成第二对称电池，其中，组装为第一对称电池的极片的极性以及涂覆的陶瓷涂层厚度相同(即所有第一对称电池中涂覆陶瓷涂层的极片均为正极片或均为负极片)，并分别获取第一对称电池和第二对称电池的电性能信息，所述电性能信息包括交流阻抗。
需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对上述制备陶瓷浆料过程中陶瓷涂层、粘结剂以及分散剂的具体类型进行选择，例如，陶瓷涂层包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、勃姆石、磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧、锂镧钛氧、锂镧锆钽氧和锂镧锆铝氧中的至少之一；粘结剂可以为PVDF；分散剂可以为聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚吡咯、聚噻吩中的至少之一。发明人发现，通过在极片上涂覆陶瓷涂层，可以在电芯内短路或其他热滥用的情况下进一步增加电极接触电阻，降低热失控的风险，提高电池的安全性能。上述对极片进行陶瓷绝缘层涂覆过程中陶瓷涂层、粘结剂以及分散剂的混合比例等均为本领域常规设置。
另外，本领域技术人员可以根据实际需要对上述制备正极片过程中正极活性材料、导电剂以及粘结剂的具体类型进行选择，例如正极活性材料、导电剂以及粘结剂可以分别为锂镍钴锰氧化物(NCM811)、导电炭黑(Super P)和PVDF；本领域技术人员可以根据实际需要对上述制备负极片过程中导电剂、增稠剂以及粘结剂的具体类型进行选择，例如导电剂、增稠剂以及粘结剂可以分别为SP、CMC和SBR。上述制备正极片过程中正极活性材料、导电剂以及粘结剂的混合比例等均为本领域常规设置；上述制备负极片过程中石墨粉体、导电剂、增稠剂以及粘结剂的混合比例等均为本领域常规设置。
S200：将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，分别获取第一单片软包电池和第二单片软包电池的安全信息
该步骤中，首先进行锂离子电芯的制备，具体的，该过程是将步骤S100得到的涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片与空白负极片贴合组装为第一单片软包电池；或将步骤S100得到的涂覆不同厚度陶瓷涂层的负极片与空白正极片贴合组装为第一单片软包电池；又或将步骤S100得到的涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片与同样涂覆不同厚度陶瓷涂层负极片贴合组装为第一单片软包电池；再将步骤S100得到的未涂覆陶瓷涂层的空白正极片与空白负极片贴合组装为第二单片软包电池，其中，组装为第一单片软包电池的极片的极片极性相同(即所有第一单片软包电池中涂覆陶瓷涂层的极片均为正极片或均为负极片或第一单片软包电池中的正极片和负极片均涂覆陶瓷涂层)。叠片完成后进行60～80℃，优选70℃冷热压处理，以保证正负极片间紧密接触，然后进行铝塑膜真空封装、注液、静置、化成、整形等工序，并将第一单片电池和第二单片电池充满电量。接着在干燥环境下将充满电量的第一单片电池和第二单片电池中极片进行拆解，模拟滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。所述滥用环境包括短路接触、燃烧或热接触。所述安全信息包括接触后温升、是否发生打火、冒烟及反应的剧烈程度。
进一步地，所述干燥环境的露点为-20～-30℃。发明人发现，露点温度过高易导致刚拆解出的极片吸水严重，影响实际反应程度，造成误判。原则上露点越低没有负面影响。
S300：基于第一对称电池的电性能信息和第二对称电池的电性能信息、第一单片软包电池的安全信息和第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估
该步骤中，基于第一对称电池的电性能信息和第二对称电池的电性能信息、第一单片软包电池的安全信息和第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估，即比较第一对称电池和第二对称电池的电性能信息，若对应第一对称电池的电性能优于第二对称电池，则记录该第一对称电池的陶瓷涂层厚度信息与陶瓷涂层厚度之间曲线关系，同理比较第一单片软包电池和第二单片软包电池的安全信息，若对应第一单片软包电池的安全信息优于第二单片软包电池，则记录该第一单片软包电池的陶瓷涂层厚度信息与陶瓷涂层厚度之间曲线关系，然后结合记录的第一对称电池的陶瓷涂层厚度信息和第一单片软包电池的陶瓷涂层厚度信息并求二者的交集部分，即交集部分对应的第一对称电池具有优异的电性能，对应的第一单片软包电池具有优异的安全信息，同时根据上述记录的曲线关系即可快速有效确认所涂覆的陶瓷涂层对极片的电性能和安全性能的影响规律。
发明人发现，通过将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二对称电池，并分别获取第一对称电池和第二对称电池的电性能信息；然后将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，并分别获取第一单片软包电池和第二单片软包电池的安全信息；最后基于第一对称电池的电性能信息和第二对称电池的电性能信息、第一单片软包电池的安全信息和第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估，可以不用制备完成大容量的电池单体基本就可以快速有效确认所涂覆的陶瓷涂层对极片的电性能和安全性能的影响规律，从而提高工作效率、缩短实验周期、降低实验成本。
进一步地，参考图2，上述快速评估陶瓷复合极片的方法还包括：
S400：根据评估数据获取最佳涂覆陶瓷涂层厚度信息
该步骤中，通过对评估数据进行综合分析，即参考步骤S300记录的第一对称电池的陶瓷涂层厚度信息和第一单片软包电池的陶瓷涂层厚度信息并求二者的交集部分，即交集部分对应的第一对称电池具有优异的电性能，对应的第一单片软包电池具有优异的安全信息，并且取第一对称电池最优电性能信息对应的陶瓷涂层厚度和第一单片软包电池最优安全信息对应的陶瓷涂层厚度，并且求二者的交集，即为最佳涂覆陶瓷涂层厚度信息。由此采用该优选最佳的陶瓷涂层涂覆厚度工艺参数，既能保证电芯具备较好的电性能、同时又能有效提高电芯的安全性能。同理，采用该评估方法还可以根据电池电性能测试情况对涂层种类、不同配方的优选最佳工艺参数进行快速判断。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
步骤1：将正极活性材料锂镍钴锰氧化物(NCM811)、正极导电剂导电炭黑(SuperP)、PVDF按照重量比为NCM811:SuperP:PVDF＝96:1.5:2.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得正极浆料；将上述正极浆料均匀涂覆于12μm铝箔表面，在110℃干燥6h后转移至120℃烘箱干燥1h，然后进行极卷辊压处理，得到正极片；
步骤2：将平均粒径为0.5μm的磷酸锗铝锂粉体、PVDF、聚乙烯吡咯烷酮按照重量比为磷酸锗铝锂：PVDF：聚乙烯吡咯烷酮＝92：7.5：0.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到固含量为40wt％、粘度为300mPa.s的陶瓷浆料；将上述陶瓷浆料均匀涂覆于上述所得正极片表面，在85℃干燥6h处理，正极片陶瓷层厚度控制3μm、6μm、10μm，得到涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片；
步骤3：将石墨粉体、SP、CMC、SBR按照重量比为石墨：SP：CMC：SBR＝95:1：1.5：2.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得负极浆料；将上述负极浆料均匀涂覆于8μm铜箔表面，在85℃干燥6h后转移至90℃烘箱干燥2h，然后进行极卷辊压处理，得到负极极片；
步骤4：将上述所得涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片按2025扣式电池裁切，按照正极壳/平垫/极片/隔膜/极片/平垫/负极壳的顺序滴加电解液组装对称电池，得到第一对称电池，将所得第一对称电池进行交流阻抗测试，并获得对应电性能信息；
步骤5：将上述步骤2所得涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片、步骤3得到的空白负极片贴合组装为第一单片软包电池，叠片完成后进行70℃冷热压处理，保证正负极片间紧密接触，然后进行铝塑膜真空封装、注液、静置、化成、整形等工序，并将第一单片软包电池充满电量，随后在干燥环境下(露点为-30℃)将充满电量的第一单片软包电池中的极片进行拆解，模拟包括短路接触、燃烧或热接触的滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
实施例2
步骤1：将正极活性材料锂镍钴锰氧化物(NCM811)、正极导电剂导电炭黑(SuperP)、PVDF按照重量比为NCM811:SuperP:PVDF＝96:1.5:2.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得正极浆料；将上述正极浆料均匀涂覆于12μm铝箔表面，在110℃干燥6h后转移至120℃烘箱干燥1h，然后进行极卷辊压处理，得到正极片；
步骤2：将石墨粉体、SP、CMC、SBR按照重量比为石墨：SP：CMC：SBR＝95:1：1.5：2.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得负极浆料；将上述负极浆料均匀涂覆于8μm铜箔表面，在85℃干燥6h后转移至90℃烘箱干燥2h，然后进行极卷辊压处理，得到负极极片；
步骤3：将平均粒径为0.5μm的磷酸锗铝锂粉体、PVDF、聚噻吩按照重量比为磷酸锗铝锂：PVDF：聚噻吩＝92：7.5：0.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到固含量为40wt％、粘度为300mPa.s的陶瓷浆料；将上述陶瓷浆料均匀涂覆于上述所得负极片表面，在85℃干燥6h处理，负极片陶瓷层厚度控制3μm、6μm、10μm，得到涂覆不同厚度陶瓷涂层的负极片；
步骤4：将上述所得涂覆不同厚度陶瓷涂层的负极片按2025扣式电池裁切，按照正极壳/平垫/极片/隔膜/极片/平垫/负极壳的顺序滴加电解液组装对称电池，得到第一对称电池；将所得第一对称电池进行交流阻抗测试。
步骤5：将上述所得涂覆不同厚度陶瓷涂层的负极片、空白正极片贴合组装为第一单片软包电池，叠片完成后进行70℃冷热压处理，保证正负极片间紧密接触，然后进行铝塑膜真空封装、注液、静置、化成、整形等工序，并将第一单片软包电池充满电量，随后在干燥环境下(露点为-25℃)将充满电量的第一单片软包电池中的极片进行拆解，模拟包括短路接触、燃烧或热接触的滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
实施例3
步骤1：将正极活性材料锂镍钴锰氧化物(NCM811)、正极导电剂导电炭黑(SuperP)、PVDF按照重量比为NCM811:SuperP:PVDF＝96:1.5:2.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得正极浆料；将上述正极浆料均匀涂覆于12μm铝箔表面，在110℃干燥6h后转移至120℃烘箱干燥1h，然后进行极卷辊压处理，得到正极片；
步骤2：将石墨粉体、SP、CMC、SBR按照重量比为石墨：SP：CMC：SBR＝95:1：1.5：2.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得负极浆料；将上述负极浆料均匀涂覆于8μm铜箔表面，在85℃干燥6h后转移至90℃烘箱干燥2h，然后进行极卷辊压处理，得到负极极片；
步骤3：将平均粒径为0.5μm的磷酸锗铝锂粉体、PVDF、聚氧化乙烯按照重量比为磷酸锗铝锂：PVDF：聚氧化乙烯＝92：7.5：0.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到固含量为40wt％、粘度为300mPa.s的陶瓷浆料；将上述陶瓷浆料均匀涂覆于上述所得正极片、负极片表面，在85℃干燥6h处理，正极片、负极片陶瓷层厚度控制3μm、6μm、10μm，得到涂覆不同厚度陶瓷涂层的正极片和负极片；
步骤4：将上述所得陶瓷负极片、陶瓷正极片贴合组装为第一单片软包电池，叠片完成后进行70℃冷热压处理，保证正负极片间紧密接触，然后进行铝塑膜真空封装、注液、静置、化成、整形等工序，并将第一单片软包电池充满电量，随后在干燥环境下(露点为-25℃)将充满电量的第一单片软包电池中的极片进行拆解，模拟包括短路接触、燃烧或热接触的滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
对比例
步骤1：将正极活性材料锂镍钴锰氧化物(NCM811)、正极导电剂导电炭黑(SuperP)、PVDF按照重量比为NCM811:SuperP:PVDF＝96:1.5:2.5进行混合，加入NMP溶剂，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得正极浆料；将上述正极浆料均匀涂覆于12μm铝箔表面，在110℃干燥6h后转移至120℃烘箱干燥1h，然后进行极卷辊压处理，得到正极片；
步骤2：将石墨粉体、SP、CMC、SBR按照重量比为石墨：SP：CMC：SBR＝95:1：1.5：2.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，获得负极浆料；将上述负极浆料均匀涂覆于8μm铜箔表面，在85℃干燥6h后转移至90℃烘箱干燥2h，然后进行极卷辊压处理，得到负极极片；
步骤3：将上述空白正极片和空白负极片按2025扣式电池裁切，按照正极壳/平垫/极片/隔膜/极片/平垫/负极壳的顺序滴加电解液组装对称电池，分别得到第二对称电池；将所得第二对称电池进行交流阻抗测试。
步骤4：将上述所得空白负极片和空白正极片贴合组装为第二单片软包电池，叠片完成后进行70℃冷热压处理，保证正负极片间紧密接触，然后进行铝塑膜真空封装、注液、静置、化成、整形等工序，并将第二单片电池充满电量，随后在干燥环境下(露点为-30℃)将充满电量的第二单片电池中的极片进行拆解，模拟包括短路接触、燃烧或热接触的滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
实施例1-2分别得到的第一对称电池的阻抗和对比例得到的第二对称电池的阻抗测试结果见图3-4；实施例1-3分别得到的第一单片软包电池模拟接触内短路测试和对比例得到的第二单片软包电池的模拟接触内短路测试结果如表1所示。
表1
根据实施例1-3和对比例的评估数据获取最佳涂覆陶瓷涂层厚度信息，正极涂覆6μm陶瓷涂层、负极涂覆3μm陶瓷涂层时，既能保证电芯具备较好的电性能、同时又能有效提高电芯的安全性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种快速评估陶瓷复合极片的方法，其特征在于，包括：
(1)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一对称电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二对称电池，分别获取所述第一对称电池和所述第二对称电池的电性能信息；
(2)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池，模拟滥用环境，分别获取所述第一单片软包电池和所述第二单片软包电池的安全信息；
(3)基于所述第一对称电池的电性能信息和所述第二对称电池的电性能信息、所述第一单片软包电池的安全信息和所述第二单片软包电池的安全信息对涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片性能进行评估。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)，所述组装为第一对称电池的极片极性相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述电性能信息包括交流阻抗。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)和(2)中，所述陶瓷涂层包括三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、勃姆石、磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧、锂镧钛氧、锂镧锆钽氧和锂镧锆铝氧中的至少之一。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)，所述组装为第一单片软包电池的极片极性相同。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)采用下列步骤进行：
(2-1)将涂覆不同厚度陶瓷涂层的极片组装为第一单片软包电池，将未涂覆陶瓷涂层的极片组装为第二单片软包电池；
(2-2)将所述第一单片电池和所述第二单片电池进行化成并充满电量；
(2-3)在干燥环境下将步骤(2-2)中得到的充满电量的第一单片电池和第二单片电池中极片进行拆解，模拟滥用环境，分别获取所得极片的安全信息。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(2-3)中，所述干燥环境的露点为-20～-30℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(2-3)中，所述滥用环境包括短路接触、燃烧或热接触。
9.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述安全信息包括接触后温升、是否发生打火、冒烟及反应的剧烈程度。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：根据所述评估数据获取最佳涂覆陶瓷涂层厚度信息。
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