[发明专利]一种锂离子电池浆料稳定性的评价方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池浆料稳定性的评价方法，利用锂离子电池浆料是由不同物质组成的悬浮体系，在静置状态下会随着时间延长而发生沉降，导致单位体积内的浆料重量发生变化，根据浆料重量变化就能判断浆料的稳定性，本发明方法操作简单、实用性强且测试结果严谨。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种锂离子电池浆料稳定性的评价方法。

背景技术

相对于传统的铅酸、镍镉、镍氢等二次电池，锂离子电池因具备高工作电压，高比能量和比功率，循环稳定性好和绿色环保等优点，自上个世纪90年代由Sony公司商业化以来便快速占领了移动电子设备电源的主要市场，并不断向电动工具、航模、储能电站、HEV及EV等大型动力电池市场扩展。当锂离子电池应用在电动汽车等新能源汽车上时，要求锂离子电池具有优良的一致性。在锂离子电池制造过程中，浆料的稳定性是影响电池一致性的关键因素之一。

电池浆料是由活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂等不同性状和颗粒大小的物质混合而成的悬浮体系。由于性状不同、颗粒大小不同以及与溶剂的浸润性不同，即使混合均匀，在一定时间后也会由于沉降速度不同而导致浆料分层。另外活性物质和导电剂都是微米级、纳米级粒子，比表面积大，很容量发生团聚，导致不同物质颗粒在整个体系中分布不均匀，分散效果变差，发生沉降。以上这些原因均会导致浆料的稳定性变差。如果浆料稳定性差，活性物质、导电剂发生凝聚、分层，在后续涂布过程中，就会导致涂布不均匀，从而引起活性物质、导电剂分布不均匀，从而影响电池的一致性。这样的电极组装成电池后，会存在局部过充过放，降低电池的容量，缩短循环寿命。如果在一个电池组中存在这样的电池，将影响总个电池组容量和使用寿命。因此浆料的稳定性对电池的一致性有至关重要的影响。由上可知在生产过程中评价浆料的稳定性对保障锂离子电池一致性至关重要。

目前评价浆料稳定性的研究较多，公开号为CN1602558A中国专利，公开了一种电池浆料稳定性的测量方法：将浆料装入圆筒玻璃瓶中，装料高度为25mm，盖严静置，24小时后对玻璃瓶中距离上液面5mm的浆料进行取样，测定固体成分的浓度化率。变化率的值越小，浆液沉降性越小，也就是浆料稳定性越高。这种方法只测试了上部分的浆料固体成分浓度变化率，没有测试中部和底部的固体成分浓度变化率，不能客观地反应浆料总体的一致性和稳定性，测试结果不严谨。另一专利CN101382489A也公开一种浆料稳定性的评测方法：将一定量的浆料在离心机中离心一段时间后，将浆料离心，测定离心后的浆料的背散射光强度；利用离心前后浆料的背散射光强度的变化率来评价浆料的稳定性。这种方法虽然便捷但也有其局限性，首先在离心转速和离心时间上没有选择标准，需要做大量的实验来验证；其次操作较复杂，需要具备较高的专业知识和技能才能操作，对电池生产人员来说操作难度大。第三，设备价格较为昂贵，增加了电池的制造成本。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池浆料稳定性的评价方法，利用锂离子电池浆料是由不同物质组成的悬浮体系，在静置状态下会随着时间延长而发生沉降，导致单位体积内的浆料重量发生变化，根据浆料重量变化就能判断浆料的稳定性，本发明方法操作简单、实用性强且测试结果严谨。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种锂离子电池浆料稳定性的评价方法，包括以下步骤：

步骤S1，称量若干取样器的重量，分别编号记录；

步骤S2，将一定量配置好的电池浆料盛装在容器中，在容器的上部、中部、底部三个高度位置分别放置n个取样器，将容器密封静置A分钟；

步骤S3，缓慢从容器的上部、中部、底部各取一个取样器，擦拭干净取样器外壁和沿口后称重，并记录各个高度位置的称重数据W1；

步骤S4，将容器密封、静置B小时后，重复步骤S3，并记录各个高度位置的称重数据W2；