CN106814004A - 一种快速高效测试极片吸液率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:截取极片样品,称取其质量M0;将称好的极片样品放入容器中;将浸润液倒入容器中,浸没极片样品;将容器放入真空干燥箱中,保持15‑20分钟;取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;计算吸液率ε=(M1‑M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为浸润液密度。使用十八烷,因为十八烷稳定性能好,闪点高,不易挥发,且具有疏水性,适合做为浸泡极片的溶剂。克服了以往用电解液浸泡测试极片吸液率耗费时间长、测量误差大,电解液对环境污染大且对操作人员造成潜在危害。
Description
技术领域
本发明属于锂电池制程材料测试领域,更具体的说,涉及一种测试极片吸液率的方法。
背景技术
吸液率是指极片微孔吸收的电解液量与极片本身重量的比值,吸液率的大小与极片内部颗粒的形状及结构密切相关,直接反应了极片的保液能力,为电池设计及生产制程提供了依据。
极片是由活性物质、粘结剂、导电剂按一定比例混合加入到溶剂中,其中活性物质的比例一般在90%以上,进行搅拌分散,然后涂覆到集流体上烘干,再进行辊压模切而制成,所以极片的表面状态及内部结构微孔与活性物质的颗粒大小、形貌结构、及分散过程、辊压过程密切相关。性能良好的极片应该是表面光滑平整、导电性能好(极片的面电阻小)、保液能力强。
极片的吸液量不足时,电池处于贫液态,导致电池内阻增大,倍率性能变差,且随着电池使用过程中电解液的不断消耗,循环后期电池电解液量严重不足,导致极片析锂,容量衰减加快,电池最终失效,严重时会引起电池起火、***等不安全因素。所以吸液率占据了极片性能的主要部分,反应了极片在制造加工过程中存在的问题,如粉体材料配比是否恰当、搅拌分散是否均匀、辊压压力是否合适等,为电池设计及生产制程提供指导。
目前,测试吸液率的方法是先将极片称量,再浸泡在盛有电解液的容器中2-4小时,取出拭干极片表面游离的电解液,进行称重。该方法浸泡时间长,容器密封性要求高,电解液挥发极快,极片浸泡后称重误差大,不能准确反应极片吸液率的大小,且电解液里面的有机溶剂及电解质会对人体造成潜在的危害,浸泡完成后的电解液对环境也有污染,处理比较麻烦。
发明内容
本发明要解决的问题就是提供一种快速高效测试极片吸液率的方法,通过该方法克服了用电解液浸泡测试极片吸液率耗费时间长、测量误差大,电解液对环境污染大且对操作人员造成潜在危害。
为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取极片样品,称取其质量M0;
b)、将称好的极片样品放入容器中;
c)、将浸润液倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度40-50℃,抽真空到-0.090--0.095Mpa,保持15-20分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为浸润液密度。
在本技术方案,由于现有技术的测试吸液率的方法是先将极片称量,再浸泡在盛有电解液的容器中2-4小时,取出拭干极片表面游离的电解液,进行称重。该方法浸泡时间长,容器密封性要求高,电解液挥发极快,极片浸泡后称重误差大,不能准确反应极片吸液率的大小,且电解液里面的有机溶剂及电解质会对人体造成潜在的危害,浸泡完成后的电解液对环境也有污染,处理比较麻烦。而本发明的技术方案是将极片样品在真空度-0.090--0.095Mp与温度40-50℃的条件下于浸润液中浸泡;抽真空及加热情况下,有利于除去极片微孔里的空气,使溶剂浸润及扩散速度更快,有效缩短了极片微孔吸液的时间。
作为优选,所述步骤a)中极片样品为长方形。
作为优选,所述步骤b)中的容器带盖且有孔。在本技术方案,容器带盖且有孔,以便后续抽真空。
作为优选,所述步骤d)中真空干燥箱加热到40-50℃。
作为优选,浸润液为十八烷或二十八烷,加入量为200-300g。在本技术方案中,溶剂使用十八烷,因为十八烷稳定性能好,闪点高,不易挥发,且具有疏水性,适合做为浸泡极片的溶剂。
作为优选,所述步骤a)中极片的尺寸为50-60mm*100-120mm。
与现有技术相比,本发明的优点是:溶剂使用十八烷,因为十八烷稳定性能好,闪点高,不易挥发,且具有疏水性,适合做为浸泡极片的溶剂。抽真空及加热情况下,有利于除去极片微孔里的空气,使溶剂浸润及扩散速度更快,有效缩短了极片微孔吸液的时间。克服了以往用电解液浸泡测试极片吸液率耗费时间长、测量误差大,电解液对环境污染大且对操作人员造成潜在危害。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
实施例1
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取尺寸为50mm*100mm的极片样品,称取其质量M0;极片样品为长方形;
b)、将称好的极片样品放入容器中;容器带盖且有孔;
c)、将200g的分析纯十八烷倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度40℃,抽真空到-0.090Mpa,保持15分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为十八烷的密度。
实施例2
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取尺寸为60mm*100mm的极片样品,称取其质量M0;极片样品为长方形;
b)、将称好的极片样品放入容器中;容器带盖且有孔;
c)、将250g的分析纯十八烷倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度45℃,抽真空到-0.095Mpa,保持18分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为十八烷的密度。
实施例3
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取尺寸为60mm*120mm的极片样品,称取其质量M0;极片样品为长方形;
b)、将称好的极片样品放入容器中;容器带盖且有孔;
c)、将300g的分析纯十八烷倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度50℃,抽真空到-0.090Mpa,保持20分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为十八烷的密度。
实施例4
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取尺寸为50mm*120mm的极片样品,称取其质量M0;极片样品为长方形;
b)、将称好的极片样品放入容器中;容器带盖且有孔;
c)、将280g的分析纯二十八烷倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度48℃,抽真空到-0.095Mpa,保持20分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为二十八烷的密度。
实施例5
一种快速高效测试极片吸液率的方法,包括以下步骤:
a)、截取尺寸为55mm*110mm的极片样品,称取其质量M0;极片样品为长方形;
b)、将称好的极片样品放入容器中;容器带盖且有孔;
c)、将200g的分析纯二十八烷倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度40℃,抽真空到-0.090Mpa,保持15-20分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为二十八烷的密度。
应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)、截取极片样品,称取其质量M0;
b)、将称好的极片样品放入容器中;
c)、将浸润液倒入容器中,浸没极片样品;
d)、将容器放入真空干燥箱中,设定温度40-50℃,抽真空到-0.090--0.095Mpa,保持15-20分钟;
e)、取出极片,用滤纸将极片样品表面游离的浸润液吸拭干净,称取其质量M1;
f)、计算吸液率ε=(M1-M0)/M0;电解液保液量M=ε*M0*ρ1/ρ2其中ρ1电解液密度,ρ2为浸润液密度。
2.根据权利要求1所述的一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,所述步骤a)中极片样品为长方形。
3.根据权利要求1所述的一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,所述步骤b)中的容器带盖且有孔。
4.根据权利要求1所述的一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,所述步骤d)中真空干燥箱加热到40-50℃。
5.根据权利要求1所述的一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,浸润液为十八烷或二十八烷,加入量为200-300g。
6.根据权利要求1所述的一种快速高效测试极片吸液率的方法,其特征在于,所述步骤a)中极片样品的尺寸为50-60mm*100-120mm。
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