CN111443243A - 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法 - Google Patents

一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111443243A
CN111443243A CN202010185897.5A CN202010185897A CN111443243A CN 111443243 A CN111443243 A CN 111443243A CN 202010185897 A CN202010185897 A CN 202010185897A CN 111443243 A CN111443243 A CN 111443243A
Authority
CN
China
Prior art keywords
binder
conductivity
lithium ion
ion battery
battery
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
Application number
CN202010185897.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111443243B (zh
Inventor
梁栋栋
谢李昭
林少雄
蔡桂凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Original Assignee
Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd filed Critical Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority to CN202010185897.5A priority Critical patent/CN111443243B/zh
Publication of CN111443243A publication Critical patent/CN111443243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111443243B publication Critical patent/CN111443243B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/22—Measuring resistance of fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，获得固态的待测粘结剂，并制作采用所述待测粘结剂的电池结构；对电池结构进行EIS测试，根据测试结果计算待测粘结剂的电导率。本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，对选择一种合适的粘结剂提供了非常重要的性能参数，且本方法测试结果准确，方法简单快速，易于操作。

Description

一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法。
背景技术
锂离子电池由于其高能量密度，已经在新能源中扮演着越来越重要的角色，锂离子电池的容量决定于正极材料的活性锂离子以及负极材料的可嵌脱锂能力，正负极在各种环境下的稳定性决定了电池的性能发挥，甚至严重影响电池的安全性。为了进一步提高锂离子电池的性能，研究者试着寻找新的电极材料、电解质以及添加剂，然而锂离子电池的效率很大程度上依赖于电极制备条件的优化，其中一个很重要的方面就是找到所用电极最合适的粘结剂。在电极中，粘结剂是锂电池正负极材料中非常重要的组成部分，它可以将电极材料中的活性材料，导电剂以及集流体紧密的粘结起来，增强活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好的稳定极片的结构，粘结剂还对锂离子电池正负极充放电过程中体积膨胀/收缩起到重要的缓冲作用。其选择和使用显著影响电极的宏观电化学性能，其优化是制造高性能锂离子电池电极片必须考虑的重要因素。因此，合适的粘结剂是锂离子动力电池成功与否的关键点之一。
选择一种合适的锂离子电池粘结剂，要求其在电解液中性能稳定，不膨胀、不松散、不脱粉，欧姆电阻要小，因此，开发一种简单、准确的电池粘结剂电导率的测试方法至关重要，对选择一种合适的粘结剂提供了非常重要的性能参数。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法。
本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，获得固态的待测粘结剂，并制作采用所述待测粘结剂的电池结构；对电池结构进行EIS测试，根据测试结果计算待测粘结剂的电导率。
优选的，待测粘结剂为片状结构。
优选的，获得固态的待测粘结剂的方法为：将液体的粘结剂涂覆在铜箔表面干燥处理，干燥温度为60～120℃，干燥时间为4～12h，然后裁剪粘结剂膜片作为待测粘结剂。
优选的，待测粘结剂为直径12～18mm、厚度L20～200um的圆形膜片。
优选的，电池结构由从下往上的电池负极壳、第一不锈钢片、铜箔、待测粘结剂、隔膜、第二不锈钢片、弹簧垫片和电池正极壳组成。
本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，对选择一种合适的粘结剂提供了非常重要的性能参数，且本方法测试结果准确，方法简单快速，易于操作。
附图说明
图1为本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法流程图；
图2为本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法中电池结构示意图；
图3为实施例1中锂离子电池粘结剂电导率测试数据折线图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，获得固态的待测粘结剂，并制作采用所述待测粘结剂的电池结构；对电池结构进行EIS测试，根据测试结果计算待测粘结剂的电导率。
具体的，本实施方式中的电池结构由从下往上的电池负极壳、第一不锈钢片、铜箔、待测粘结剂、隔膜、第二不锈钢片、弹簧垫片和电池正极壳组成。EIS测试可将电池结构置于电解液中完成，或者在电池负极壳和电池正极壳构成的密闭空间内加入电解液。
本方法具体实施例，可选择EIS测试频率范围为1～500KHz，振幅为5mV，测试温度为室温。测试组测试结果记为R1，参照组测试结果记为R0。根据公式ΔRct＝R1-R0、σ＝L/(ΔRct×A)计算粘结剂的电导率σ，A为粘结剂膜片的面积，L为粘结剂膜片的厚度。按以上步骤制作测量3-5个扣式电池，结果取平均值作为粘结剂的电导率测试结果。
具体实施时，为了保证电池结构的稳定，待测粘结剂采用片状结构。
具体的，本实施方式中，获得固态的待测粘结剂的方法为：将液体的粘结剂涂覆在铜箔表面干燥处理，干燥温度为60～120℃，干燥时间为4～12h，然后裁剪粘结剂膜片作为待测粘结剂。具体可选择，待测粘结剂为直径12～18mm、厚度L20～200um的圆形膜片。
本方法适用于聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)及其盐、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)、羧甲基纤维素钠(CMC)、聚烯烃类(PP，PE以及其他的共聚物)、(PVDF/NMP)或其他的溶剂体系、PVDF基含氟聚合物、聚电解质高分子、丁苯橡胶(SBR)、粘接性能良好的改性SBR橡胶、氟化橡胶、聚丙烯酸锂(Li-PAA)或其他离子聚合物粘结剂、聚胺酯等粘结剂。
以下结合两个具体的实施例，对本发明进行论证。
实施例1
本实施例的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，具体步骤如下所述：
第一步：将粘接性能良好的改性SBR乳液，样品编号为AB的液体粘结剂涂覆在铜箔表面，60℃干燥12h，使用冲孔机制作5个直径为12mm粘结剂膜片，膜片面积A为113.097mm2，使用千分尺测量铜箔的厚度为0.01mm，5个粘结剂膜片的厚度L(减去铜箔厚度的粘结剂的厚度)分别为0.0774mm、0.0754mm、0.0714mm、0.0718mm、0.0762mm。
第二步：组装2032型扣式电池，2032型扣式电池的结构自下而上的顺序分别为电池负极壳(带塑料密封圈)、不锈钢片、铜箔、粘结剂膜片、隔膜、不锈钢片、弹簧垫片和电池正极壳，电解液使用硅碳专用电解液。
第三步：对5个2032型扣式电池分别进行EIS测试，EIS测试频率范围为1～500KHz，振幅为5mV，测试温度为室温，测试组测试结果R1分别为4.0175、3.9570、3.9050、3.9159、3.9746。
计算可得5个2032型扣式电池的EIS测试结果平均值R0为2.8843。根据公式ΔRct＝R1-R0、σ＝L/(ΔRct×A)计算粘结剂的电导率σ为6.15E-04，具体见表1。
表1实施例1的锂离子电池粘结剂电导率测试结果。
Figure BDA0002414157890000041
Figure BDA0002414157890000051
实施例2
本实施例的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，具体步骤如下所述：
第一步：将聚丙烯酸(PAA)，样品编号为AP的液体粘结剂涂覆在铜箔表面，60℃干燥12h，使用冲孔机制作5个直径为12mm粘结剂膜片，膜片面积A为113.097mm2，使用千分尺测量铜箔的厚度为0.01mm，粘结剂膜片的厚度为L。
第二步：组装2032型扣式电池，自下而上的顺序分别为电池负极壳(带塑料密封圈)、不锈钢片、铜箔、粘结剂膜片、隔膜、不锈钢片、弹簧垫片、电池正极壳，电解液使用硅碳专用电解液，5粘结剂膜片组装成5个2032型扣式电池。
第三步：对组装完成的电池进行EIS测试，EIS测试频率范围为1～500KHz，振幅为5mV，测试温度为室温。5个电池的EIS测试结果平均值R0为2.8843。根据公式ΔRct＝R1-R0、σ＝L/(ΔRct×A)计算粘结剂的电导率。
以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，其特征在于，获得固态的待测粘结剂，并制作采用所述待测粘结剂的电池结构；对电池结构进行EIS测试，根据测试结果计算待测粘结剂的电导率。
2.如权利要求1所述的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，其特征在于，待测粘结剂为片状结构。
3.如权利要求1所述的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，其特征在于，获得固态的待测粘结剂的方法为：将液体的粘结剂涂覆在铜箔表面干燥处理，干燥温度为60～120℃，干燥时间为4～12h，然后裁剪粘结剂膜片作为待测粘结剂。
4.如权利要求3所述的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，其特征在于，待测粘结剂为直径12～18mm、厚度L20～200um的圆形膜片。
5.如权利要求1所述的锂离子电池粘结剂电导率的检测方法，其特征在于，电池结构由从下往上的电池负极壳、第一不锈钢片、铜箔、待测粘结剂、隔膜、第二不锈钢片、弹簧垫片和电池正极壳组成。
CN202010185897.5A 2020-03-17 2020-03-17 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法 Active CN111443243B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010185897.5A CN111443243B (zh) 2020-03-17 2020-03-17 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010185897.5A CN111443243B (zh) 2020-03-17 2020-03-17 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111443243A true CN111443243A (zh) 2020-07-24
CN111443243B CN111443243B (zh) 2022-07-05

Family

ID=71627513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010185897.5A Active CN111443243B (zh) 2020-03-17 2020-03-17 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111443243B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112578085A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池隔离膜涂层用粘结剂的评价方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7581434B1 (en) * 2003-09-25 2009-09-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Intelligent fluid sensor for machinery diagnostics, prognostics, and control
CN103173161A (zh) * 2013-03-08 2013-06-26 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池负极片用粘接剂乳液的制备方法
CN105720300A (zh) * 2016-03-31 2016-06-29 成都国珈星际固态锂电科技有限公司 凝胶电解质膜、凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法，及电动车
CN106935904A (zh) * 2017-02-28 2017-07-07 中山大学 一种基于功能化硼酸锂盐的锂单离子传导聚合物电解质
CN107663428A (zh) * 2017-08-31 2018-02-06 中国科学院广州能源研究所 导电复合水性粘结剂及其一锅法制备方法和应用
CN108956705A (zh) * 2018-08-24 2018-12-07 内蒙古仁创沙产业有限公司 一种无机粘结剂砂电导率测量方法
CN109378478A (zh) * 2018-12-03 2019-02-22 珠海光宇电池有限公司 一种锂离子电池负极粘结剂
CN109378521A (zh) * 2018-10-19 2019-02-22 中国电子科技集团公司第十八研究所 无机-有机复合固态电解质及其制备方法以及组装的全固态锂电池
CN109616691A (zh) * 2018-11-09 2019-04-12 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 一种利用固态电解质组装成固态电池的组装设备及该固态电解质电导率的测试方法
EP3540419A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) A device and a method for sensing the conductivity of a fluid

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7581434B1 (en) * 2003-09-25 2009-09-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Intelligent fluid sensor for machinery diagnostics, prognostics, and control
CN103173161A (zh) * 2013-03-08 2013-06-26 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池负极片用粘接剂乳液的制备方法
CN105720300A (zh) * 2016-03-31 2016-06-29 成都国珈星际固态锂电科技有限公司 凝胶电解质膜、凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法，及电动车
CN106935904A (zh) * 2017-02-28 2017-07-07 中山大学 一种基于功能化硼酸锂盐的锂单离子传导聚合物电解质
CN107663428A (zh) * 2017-08-31 2018-02-06 中国科学院广州能源研究所 导电复合水性粘结剂及其一锅法制备方法和应用
EP3540419A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) A device and a method for sensing the conductivity of a fluid
CN108956705A (zh) * 2018-08-24 2018-12-07 内蒙古仁创沙产业有限公司 一种无机粘结剂砂电导率测量方法
CN109378521A (zh) * 2018-10-19 2019-02-22 中国电子科技集团公司第十八研究所 无机-有机复合固态电解质及其制备方法以及组装的全固态锂电池
CN109616691A (zh) * 2018-11-09 2019-04-12 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 一种利用固态电解质组装成固态电池的组装设备及该固态电解质电导率的测试方法
CN109378478A (zh) * 2018-12-03 2019-02-22 珠海光宇电池有限公司 一种锂离子电池负极粘结剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜智: "纤维素基凝胶聚合物电解质和粘结剂的制备及其在锂离子电池中的应用研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112578085A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池隔离膜涂层用粘结剂的评价方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111443243B (zh) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101179347B1 (ko) 전지의 내부 단락 평가 장치
CN108039514B (zh) 一种带有参比电极的锂离子电池的电镀制备方法
CN108318822B (zh) 一种锂电池极片和隔膜电导率的测量方法及***
CN110556495A (zh) 一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池
CN111883778A (zh) 锂离子电池
CN111952539A (zh) 一种高载量电极的制备方法及金属锂电池
CN108110342B (zh) 一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法
CN112557931A (zh) 金属锂电池健康程度的检测装置及方法
CN111443243B (zh) 一种锂离子电池粘结剂电导率的检测方法
WO2022000308A1 (zh) 一种双极性集流体、电化学装置及电子装置
CN112687836A (zh) 一种锂电池极片涂布方法
CN116344961A (zh) 一种无隔膜电芯及其制备方法和锂离子电池
CN108417773B (zh) 一种磷酸铁锂复合电极及其制备方法和应用
CN116169366A (zh) 固态锂电池及其制备方法和用电设备
CN112713301B (zh) 储能装置
CN115421058A (zh) 一种锂离子电池负极粘结剂离子电导率大小的判断方法
CN114999577A (zh) 一种锂离子电池理论保液量的计算方法
CN114583246A (zh) 一种固态锂离子电池及其制备方法
CN210074034U (zh) 一种锂离子电池负极片及锂离子电池
CN114280482A (zh) 全电池及基于全电池的硅基材料本征循环稳定性评价方法
CN116154206A (zh) 一种锌溴液流电池用功能性复合膜及制备和应用
CN112563670A (zh) 锂离子电池复合隔膜及其制备方法和锂离子电池
US20110305931A1 (en) Secondary power source and method for manufacturing the same
KR100274244B1 (ko) 리튬 계열 이차 전지용 활물질 조성물 및 이조성물을 이용한리튬 계열 이차 전지용 극판의 제조 방법
CN116454538B (zh) 一种海洋环境用电池隔膜材料及其制备方法和应用

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