[发明专利]一种锂离子二次电池嵌锂极片的检测方法

说明书

本发明涉及一种锂离子二次电池嵌锂极片的检测方法，包括步骤：S1.在露点房或手套箱内，将失效电芯进行解剖；S2.在露点房或手套箱内，取出解剖后异常待检测的负极片；S3.在露点房或手套箱内，将异常待检测的负极片的待测试区域进行保护；S4.从露点房或手套箱中取出经过S3处理后的负极片；S5.对取出后的负极片进行表征测试。本发明的有益效果是：通过在带电态负极片表面粘贴胶带或加装模具进行封装的方式，将只有在露点房或手套箱内才能进行的测试，在正常环境下进行变成了可能，该方法简单、成本低，且胶带的粘贴或模具的加装对测试结果几乎没有影响，不会影响到其测试结果跟失效分析的判断。

技术领域

本发明涉及退役锂离子电池失效分析研究领域，尤其包括一种锂离子二次电池嵌锂极片的检测方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应、循环寿命长、无污染、自放电小等优点，使其成为新一代动力电池最主要的竞争者。目前第一代动力电池已经到了它的寿命极限，因此对动力电池的回收利用有着极大的市场前景、环境允许以及资源再生等意义。动力电池的回收利用包括梯次利用和再生利用，它指的是动力电池从电动车上退役后再次应用到其它目标领域，其功能全部或部分继续使用的过程，分为整包利用、模组利用和单体利用。但很多锂离子退役电池在进行失效分析检测时常带有一定的电量甚至是满电态，这样解剖出的负极片表面活性材料是嵌有锂离子的锂碳化合物Li_xC₆(0＜x≤1)，具有很高的活性且极易受到水氧污染失去活性甚至发热燃烧。电池在退役时的一致性、容量、剩余寿命等都会对梯次利用起到很大的影响，因此对退役电池进行合理、深入地失效分析尤其重要。

通过分析寻找电池不同的失效模式和机理，从而将退役电池进行分选、再配组跟整合，提高退役电池的利用率和寿命。退役的失效电池往往带有一定的电量，或是我们在对电池进行分析时需要将电池充入一定的电，同时也为了在对电芯进行解剖时更好地观察负极界面。但嵌锂态的负极片活性较高，特别是呈金黄色的满电态锂碳化合物LiC₆，此时的负极片很容易受到水氧的污染发生氧化，影响对极片的测试分析跟判断，甚至会引发起火燃烧造成仪器损坏。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种锂离子二次电池嵌锂极片的检测方法。

这种锂离子二次电池嵌锂极片的检测方法，包括以下步骤：

S1.在露点房或手套箱内，将失效电芯进行解剖；

S2.在露点房或手套箱内，取出解剖后异常待检测的负极片；

S3.在露点房或手套箱内，将异常待检测的负极片的待测试区域进行保护；

S4.从露点房或手套箱中取出经过S3处理后的负极片；

S5.对取出后的负极片进行表征测试。

作为优选，S1所述失效电芯为部分荷电态或满电态的失效电芯。

作为优选，S2所述异常待检测的负极片为满电态的负极片或部分荷电态的负极片；所述满电态的负极片成分为LiC₆，呈金黄色；所述部分荷电态的负极片成分为Li_xC₆，0＜x≤1，呈褐色或不明显的金黄色。

作为优选，S3所述将异常待检测的负极片的待测试区域进行保护的方式为：将待检测的负极片贴上胶带。

作为优选，S3所述将异常待检测的负极片的待测试区域进行保护的方式为：将待检测的负极片用模具盖住。

作为优选，S5所述表征测试包括：X射线衍射测试、扫描电镜测试、透射电镜测试、电化学交流阻抗测试、直流内阻测试、比表面积测试、压汞测试、金相测试、TG-DSC测试、ICP测试、EDX测试、红外测试和拉曼测试。