[发明专利]一种锂离子电池浆料状态测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池浆料状态测试装置及方法，属于锂电池技术领域，所述方法包括：取锂离子电池匀浆捏合过程捏合浆料10ml‑100ml装入浆料容器；使用下夹具夹住浆料容器，固定在万能试验机下方；使用上夹具夹住探针，固定在万能试验机上方拉力传感器下；运行程序使探针下刺浆料，得到穿刺力‑位移曲线，记录曲线突变拐点力为F；定义探针横截面积为S，定义P＝F/S为浆料穿刺强度，使用P的大小表示浆料的状态，本发明可以量化浆料捏合过程中的状态，为匀浆工艺研究提供数据；测试快速，操作简便，可在制造现场直接测试；适用于锂离子电池正极浆料，负极浆料等多种浆料捏合状态的表征。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池浆料状态测试装置及方法，属于锂电池技术领域。

背景技术

锂离子电池是新一代绿色环保的储能装置，是解决现在环境污染问题和化石能源短缺问题的主要技术。锂离子电池材料的技术发展十分迅速，但在实际使用过程中的效果有时却不尽人意，其中一个很重要的原因是在电池制作过程中，极片分散效果不好，而决定极片好坏主要是浆料的分散效果，目前主流的锂离子电池浆料分散工艺有湿混，干混和半干混，无论是那种混合方式，都要经历高固含量下的捏合步骤，在高“粘度”下，电极材料、导电剂相互碰撞摩擦，形成均匀的分散体系，而捏合状态一但出现异常，成品浆料制作完成后将无法改变，这种浆料要么报废造成资源和产能的浪费，要么做下去导致电池性能的异常。

捏合对于浆料的加工如此重要，但目前对于匀浆过程中的捏合步骤浆料状态的表征，更多的是通过现场工艺工程师凭借的肉眼判断，没有一个准确有效快速的方法对浆料的状态进行量化表征，阻碍了锂离子电池匀浆工艺进步的脚步。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种锂离子电池浆料状态测试装置及方法，解决了锂离子电池浆料匀浆过程中捏合状态表征困难的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种锂离子电池浆料状态测试装置，包括：

下夹具；

浆料容器，所述浆料容器设于所述下夹具的上端面，通过下夹具对浆料容器进行夹持；

上夹具，所述上夹具设于浆料容器的上方，且夹持端正对浆料容器所在方向；

探针，所述探针设于所述上夹具的夹持端。

进一步的，所述浆料容器是直径为2-5cm，高为5-8cm的圆柱形容器。

进一步的，所述浆料容器材质为不锈钢，玻璃，PET塑料，PP塑料，PETG塑料中的一种。

进一步的，所述探针是直径为0.5-1cm，长为4-6cm的实心圆柱形体。

进一步的，所述探针为不锈钢，玻璃，PET塑料，PP塑料，PETG塑料中的一种。

进一步的，所述探针头部做半球形光滑处理。

第二方面，本发明提供了一种锂离子电池浆料状态测试方法，包括：

取锂离子电池匀浆捏合过程捏合浆料10ml-100ml装入浆料容器；

使用下夹具夹住浆料容器，固定在万能试验机下方；

使用上夹具夹住探针，固定在万能试验机上方拉力传感器下；

运行程序使探针下刺浆料，得到穿刺力-位移曲线，记录曲线突变拐点力为F；

定义探针横截面积为S，定义P＝F/S为浆料穿刺强度，使用P的大小表示浆料的状态。

进一步的，所述探针下刺浆料的下刺速度为100mm/min-300mm/min。