[发明专利]一种锂离子电池材料的性能预测方法

说明书

本发明属于锂离子电池的生产技术领域，具体涉及一种锂离子电池材料的性能预测方法。该方法包括：通过将电池材料制备成扣式电池，对扣式电池以4.8V恒压充电，充电完成后将电池拆解，所有组件置于有机溶液中浸泡，取出所有组件得到溶液，将溶液进行ICP测试，得到极片的主元素溶出数据，并以上述扣式电池在常压进行多次充放电，进行相同处理后获得常规测试后的主元素溶出数据，对比两组溶出数据建立对应关系，即可根据对应关系采用4.8V恒压充电一次并检测主元素溶出量预测电池材料性能。该方法测试时间短，减少了人力物力的消耗。

技术领域

本发明属于锂离子电池的生产技术领域，具体涉及一种锂离子电池材料的性能预测方法。

背景技术

锂离子电池众多优点使其应用于交通动力电源、电力储能电源、移动通信电源、新能源储能动力电源、航天军工电源。在科技的迅猛发展下，锂电池的寿命，能量密度，安全性能成为人们关注的焦点，正极材料作为锂电池的核心，对锂电池的性能具有重要作用。

对于常用的锂电池材料：磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、锰酸锂，目前采用的评测锂电池正极材料的循环性能方法是将电池制备成电池进行反复充放电，根据循环多次后的放出的容量与初始放出的容量比对，得到容量保持率，从而得到电池的寿命状况。通过这样的方法对寿命进行评判，需要的周期长，费时费力。

发明内容

基于此，本发明为了解决现有技术中评判方法周期长的技术问题，本发明采用高电压4.8V恒压充电一定时间，在较大的压力下可加剧主元素的溶出速度，用此主元素的溶出量与正常充放电电压下循环多次主元素的溶出量进行比对，得到预判标准，用来评估锂电池正极材料及其电池的寿命。

本发明提供了一种锂离子电池材料的性能预测方法，所述预测方法具体包括：

将待测锂电池材料制备成扣式电池，分别在充放电电压为3-4.3V循环充放电300-600次和在1C倍率的电流下4.8V恒压充电10-60h，获得循环充放电电池和高压充电电池；

将所述循环充放电电池和高压充电电池进行拆解，分别采用有机溶剂进行浸泡，获得循环充放电溶出液和高压充电溶出液；并取出拆解后的零部件烘干；

采用ICP分析所述循环充放电溶出液和高压充电溶出液中电池材料主元素的溶出量，并将所述循环充放电溶出液和高压充电溶出液的溶出量进行对比，建立对应关系；

根据所述对应关系，对待测锂电池材料进行扣式电池的制备、在1C倍率的电流下4.8V恒压充电10-60h，经拆解、浸泡和ICP分析获得主元素溶出量，并根据所述主元素溶出量对待测锂电池材料进行性能预测。

进一步的，所述锂电池材料为三元镍钴锰酸酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元镍钴铝中的任意一种。

进一步的，所述有机溶剂为碳酸二甲酯、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。

进一步的，所述浸泡条件为：有机溶剂用量为50-80ml，浸泡4-6h，浸泡环境为水含量小于100ppm的手套箱。

进一步的，所述烘干条件为：在真空干燥箱中180-220℃条件下烘干4-6h。

进一步的，所述主元素的溶出量的获得具体包括以下步骤：

根据所述扣式电池中空极片质量与锂离子电池材料在极片涂覆材料中的比例以及烘干后极片的质量，获得充放电过程脱除主元素的预估重量；

将所述主元素的预估重量输入至ICP测试软件中，获得各主元素的溶出量。

有益效果：