一種鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池被公認(rèn)是目前世界上最先進(jìn)的商品化二次電池，因其工作電壓高、重量輕、容量高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為高科技、高附加值電子產(chǎn)品，如移動(dòng)電話、筆記本電腦、數(shù)字式相機(jī)等，廣泛使用的電源產(chǎn)品。另外，鋰離子電池還在交通工具、航空航天、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的用途。
[0003]鋰離子電池的極片涂層柔韌性對(duì)制作電池種類、涂布工藝、烘干工藝和輥壓工藝等都具有較大的影響。因此在電池的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)極片的柔韌性進(jìn)行測(cè)試具有非常重要的意義。但是目前關(guān)于極片的柔韌性檢測(cè)方法，大多都是直接通過(guò)徒手卷繞進(jìn)行檢測(cè)，具有較大的主觀性，測(cè)試不規(guī)范，影響因素較多，有時(shí)對(duì)極片的柔韌性檢測(cè)結(jié)果具有較大不確定性，較難形成一定的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約了極片制作的進(jìn)一步改善，影響著鋰離子電池質(zhì)量的進(jìn)一步提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法，解決了鋰離子電池極片柔韌性的定量標(biāo)定問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法，該鋰離子電池極片包括金屬箔片和涂覆在其一側(cè)的涂層，所述方法包括:從待檢測(cè)的鋰離子電池極片上截取一定區(qū)域的檢測(cè)樣條；將所述檢測(cè)樣條的金屬箔片的一側(cè)粘貼到一段檢測(cè)用膠帶上；將所述檢測(cè)膠帶首尾粘接，制成膠帶圈，使得粘貼有所述檢測(cè)樣條的一面朝外；將所述膠帶圈環(huán)繞在主動(dòng)軸和測(cè)試軸上，并且使得所述主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試；以及檢測(cè)所述鋰離子電池極片的涂層在不同轉(zhuǎn)數(shù)下的掉落情況，確定所述檢測(cè)樣條的柔韌性等級(jí)，所述柔韌性等級(jí)用所述鋰離子電池極片發(fā)生涂層掉落時(shí)對(duì)應(yīng)的主動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)和相應(yīng)的涂層掉落率的組合來(lái)表不。
[0006]進(jìn)一步地，所述不同轉(zhuǎn)數(shù)包括:30轉(zhuǎn)、80轉(zhuǎn)、130轉(zhuǎn)、180轉(zhuǎn)，以及230轉(zhuǎn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述涂層掉落率包括以下各項(xiàng)中的一項(xiàng):涂層掉落量占涂層總量的10%以內(nèi)、涂層掉落量占涂層總量的10% -50%、涂層掉落量占涂層總量的50% -80%、涂層掉落量占涂層總量的80%以上。
[0008]進(jìn)一步地，所述方法還包括:將所述檢測(cè)樣條在檢測(cè)環(huán)境下放置至少半小時(shí)，其中所述檢測(cè)環(huán)境為溫度25 ± 3°C，濕度55 ± 5 %。
[0009]進(jìn)一步地，所述待檢測(cè)電池極片的涂層的面密度、體積密度和/或厚度為定值。
[0010]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)樣條為60mm長(zhǎng)、15mm寬、90-100 μ m厚的立方體，所述檢測(cè)用膠帶的長(zhǎng)度為25cm。
[0011]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)用膠帶為Scotch 232膠帶。
[0012]進(jìn)一步地，所述主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為150r/min。
[0013]進(jìn)一步地，所述主動(dòng)軸的直徑是20mm，所述測(cè)試軸的曲率是1.4mm，并且檢測(cè)過(guò)程中，兩軸之間的拉力為15±1N。
[0014]進(jìn)一步地，所述鋰離子電池極片為SBR體系水性粘合劑負(fù)極極片、水性粘合劑負(fù)極極片、鋰電正極磷酸鐵鋰水性粘合劑正極極片或者鋰電正極錳酸鋰油性粘合劑正極極片。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池極片柔韌性的定量標(biāo)定，方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、可靠。同時(shí)，利用本發(fā)明的方法檢測(cè)出的結(jié)果對(duì)極片的應(yīng)用范圍、涂布工藝、烘干工藝和輥壓工藝具有一定的指導(dǎo)意義，是保證電池容量正常發(fā)揮不可或缺的因素。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法的流程圖；
[0017]圖2a所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的鋰離子電池極片柔韌性檢測(cè)的側(cè)面示意圖；
[0018]圖2b所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的鋰離子電池極片柔韌性檢測(cè)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的鋰離子電池極片柔韌性的檢測(cè)方法的流程圖。該鋰離子電池極片包括金屬箔片和涂覆在其一側(cè)的涂層，這里的金屬箔片可以是銅箔或鋁箔等。從圖中可以看出，該方法的流程包括:
[0021]步驟101:從待檢測(cè)的鋰離子電池極片上截取一定區(qū)域的檢測(cè)樣條。這里的檢測(cè)樣條可以是具有一定厚度的長(zhǎng)方形、橢圓形、菱形等多種形狀，并且其大小可以根據(jù)實(shí)際測(cè)試需求來(lái)設(shè)定，對(duì)測(cè)試樣條的形狀和大小不作限定。
[0022]考慮到，在各種測(cè)試條件一致的情況下，檢測(cè)數(shù)據(jù)才具有可比性，也才會(huì)有柔韌性等級(jí)的評(píng)定。因此:
[0023]第一:設(shè)置測(cè)試環(huán)境的溫度、濕度條件為定值。
[0024]第二:根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)試樣本應(yīng)當(dāng)為同等條件下的電池極片，即在制備待檢測(cè)電池極片的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保持電池極片涂層的面密度、體積密度、厚度為定值。
[0025]步驟102:將所述檢測(cè)樣條的金屬箔片的一側(cè)粘貼到一段檢測(cè)用膠帶上。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該檢測(cè)用膠帶選擇思恩(Scotch) 232。Scotch232膠帶粘性穩(wěn)定、黏貼強(qiáng)度大、透明度高、日久不變黃，是一種符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試膠帶。
[0027]步驟103:將所述膠帶首尾粘接，制成膠帶圈，使得粘貼有所述檢測(cè)樣條的一面朝夕卜。這樣，在步驟104中的轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試中，可以觀察電池的檢測(cè)樣條的表面涂層的掉落情況，從而根據(jù)涂層的掉落情況，判定該測(cè)試樣條的柔韌性等級(jí)。
[0028]步驟104:將所述膠帶圈環(huán)繞在主動(dòng)軸和測(cè)試軸上，并且使所述主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試。主動(dòng)軸和測(cè)試軸的直徑，需要根據(jù)測(cè)試需要合理選取。
[0029]步驟105:檢測(cè)所述鋰離子電池極片的涂層在不同轉(zhuǎn)數(shù)下的掉落情況，確定所述檢測(cè)樣條的柔韌性等級(jí)，所述柔韌性等級(jí)用所述鋰離子電池極片發(fā)生涂層掉落時(shí)對(duì)應(yīng)的主動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)和對(duì)應(yīng)的涂層掉落率的組合來(lái)表示。
[0030]具體為:為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Q預(yù)設(shè)一個(gè)初值A(chǔ) ;根據(jù)電池極片涂層掉落量占涂層總量的百分比將電池極片柔韌性分為η個(gè)等級(jí)。
[0031]在轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試過(guò)程中，數(shù)著膠帶圈轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，轉(zhuǎn)過(guò)圈數(shù)Α即停止。觀察極片涂層掉落情況:如果未發(fā)生涂層掉落情況，則使主動(dòng)軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)d圈，即主動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Q為(A+d)后停止轉(zhuǎn)動(dòng)；繼續(xù)觀察涂層掉落情況，如果仍未發(fā)生涂層掉落情況，則繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)d圈，即主動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Q為(A+d+d)后停止轉(zhuǎn)動(dòng)；繼續(xù)觀察涂層掉落情況，重復(fù)上述過(guò)程，直到在一定圈數(shù)內(nèi)發(fā)生了涂層掉落情況，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)統(tǒng)計(jì)涂層掉落量占涂層總量的百分比，得到該百分比對(duì)應(yīng)的柔韌性等級(jí)為n，記錄電池極片的柔韌性等級(jí)為:Qn。
[0032]下面通過(guò)一個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明步驟105的執(zhí)行過(guò)程。
[0033]為主動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Q預(yù)設(shè)初值為30r，d為50r，將主動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)的總?cè)?shù)Q依次表示為A、B、C、D。
[0034]將極片涂層掉落情況分為4個(gè)等級(jí)，分別為1、2、3、4。其中等級(jí)1的電池極片柔韌性最好，之后依次變差。具體為:
[0035]等級(jí)1:掉落量占總量的10%以內(nèi)；
[0036]等級(jí)2:掉落量占總量的10% -50% ;
[0037]等級(jí)3:掉落量占總量的50% -80% ；
[0038]等級(jí)4:掉落量占總量的80%以上。
[0039]設(shè)置主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為30r，轉(zhuǎn)完30r之后，觀察涂層掉落情況。
[0040]一、發(fā)生涂層掉落情況，統(tǒng)計(jì)涂層掉落量占涂層總量的百分比。比如，涂層掉落量占涂層總量的10%以內(nèi)，即等級(jí)為1，則將該電池極片的柔韌性等級(jí)標(biāo)記為:A1 ;再比如，涂層掉落量占涂層總量的10%-50%，即等級(jí)為2，則將該電池極片的柔韌性等級(jí)標(biāo)記為:A2?？梢?jiàn)，電池極片的柔韌性A1>A2。
[0041]二、沒(méi)有發(fā)生涂層掉落情況，則使主動(dòng)軸再次旋轉(zhuǎn)50r，即總共轉(zhuǎn)過(guò)80r，觀察涂層掉落情況。若發(fā)生涂層掉落，統(tǒng)計(jì)涂層掉落量占涂層總量的百分比。比如，涂層掉落量占涂層總量的10%以內(nèi)，即等級(jí)為1，則將該