[发明专利]一种电极材料应变测量方法及装置

说明书

本发明涉及一种电极材料测量领域，尤其是涉及一种电极材料应变测量方法及装置。所述如下：光源发出光线至所述电池的电极上，所述待测电池的电极表面预先被溅射金膜，所述金膜厚度为9‑11nm，所述金膜被溅射速度为0.2nm/s，所述待测量电池与所述光源被设置在所述恒温箱内，且所述待测量电池及所述光源均与所述恒温箱内壁不接触，所述光源中部具有一漏光孔；CCD相机采集通过所述漏光孔进入相机镜筒的光，拍摄电池电极表面的散斑图像；处理装置对所述CCD相机的拍摄图像进行处理，以获取所述待测量电池的电极应变参数。本例实施时，在电极表面溅射了金膜形成了稳定存在且随机分布的散斑图案，可在电化学环境中稳定存在，使电极应变过程中产生的稳定的散斑图案。

技术领域

本发明涉及一种电极材料测量领域，尤其是涉及一种电极材料应变测量方法及装置。

背景技术

锂离子电池在在手机，电脑等便捷式携带设备中得到广泛的应用，并且在新能源汽车，国家电网等众多领域也逐渐崭露头角。然而锂电池不可回避的一个问题是电池的失效。在充放电循环中，电极会经历较大的体积变化，锂离子反复的从活性颗粒中嵌入/脱出，颗粒经历反复的膨胀/收缩后，会产生破裂，与其他组分失去电接触等问题，并且由此产生的应力应变会导致电极结构的破坏，进而产生分层，开裂，粉化等一系列失效行为。

巨大的应力和体积变形是导致电池失效的重要原因，因此有必要研究电极的应变场，对电池的失效机理做更深刻的探究。但电池作为一个封闭狭小的工作环境，使得应变测试较为困难。而数字图像相关技术(Digital Image Correlation，DIC)的非接触无损监测的特点，能够对工件表面的变形进行实时监测，使得无损监测电极应变成为一种可能。锂离子电池在适宜的温度下可以工作的很好，循环寿命很长，在过高和过低的温度中，容量迅速降低，使用寿命大幅度衰减，难以满足需求，这说明温度变化对电池电极的失效行为有重要影响。

发明人在长期实践过程中，发现该领域存在以下问题：

现有的对电池电极进行应变测试时，并不考虑其温度的影响，也未有先前技术人员做过不同温度下电池电极参数的应变测试。

发明内容

本发明的目的在于克服相关技术中不能进行不同温度下电池电极应变测试的技术问题，提供一种电极材料应变测量方法及装置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

第一方面，提供一种电极材料应变测量方法，所述方法包括如下步骤：

光源发出光线至所述电池的电极上，所述待测电池的电极表面预先被溅射金膜，所述金膜厚度为9-11nm，所述金膜被溅射速度为0.2nm/s，所述待测量电池与所述光源被设置在所述恒温箱内，且所述待测量电池及所述光源均与所述恒温箱内壁不接触，所述光源中部具有一漏光孔；

CCD相机采集通过所述漏光孔进入相机镜筒的光，拍摄所述电池电极表面的散斑图像；

处理装置对所述CCD相机的拍摄图像进行处理，以获取所述待测量电池的电极应变参数。

基于同样的发明构思，第二方面，提供一种电极材料应变测量装置，所述装置包括：

恒温箱，所述恒温箱具有：

容置空间，设置在所述恒温箱内；

开口，设置在所述恒温箱侧壁，连接所述容置空间与外部空间；

支撑件，所述支撑件第一端设置在所述恒温箱内，另一端伸出所述恒温箱外与固定物连接，且所述支撑件与所述恒温箱不接触，用于待测量电池设置在所述支撑件上，且所述待测量电池位于所述容置空间内，不与所述恒温箱接触；

光源，设置在所述支撑件上；

CCD相机，用于拍摄所述待测量电池的电极表面散斑图像；