本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置以及評測方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，新能源汽車及分布式能源快速發(fā)展，儲能產(chǎn)業(yè)也迎來了快速增長期。以鋰離子電池為代表的電化學(xué)電池因高能量密度、無記憶效應(yīng)、無污染等優(yōu)越特性，在電動汽車和儲能市場得到廣泛應(yīng)用。電化學(xué)儲能也對電池的安全性、成本及一致性等方面提出了更高的要求。鋰離子電池由于出色的電化學(xué)性能，在電化學(xué)儲能領(lǐng)域成為主流的發(fā)展方向，儲能工況對鋰離子電池的要求可以概括為長壽命、高安全和低成本。

2、鋰離子電池在生產(chǎn)流程中，化成作為一道重要的工序，化成的好壞直接影響著電池的性能?；傻倪^程包括電解液浸潤、電池界面活化、電池副反應(yīng)發(fā)生和固體電解質(zhì)界面層形成等過程，化成方式對電池性能產(chǎn)生很大影響。

3、傳統(tǒng)的小電流化成工藝雖能得到較好的正負(fù)極界面，但其工藝繁雜、且耗時(shí)較長生產(chǎn)成本較高。如何縮短化成時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本也是鋰電池工藝不斷研究的方向。不同的化成方式，既包括電性能方面的影響，也包括安全方面的影響。但目前來看，無論長時(shí)間的小電流化成，還是高壓高溫大電流化成方法都存在工藝和成本等問題，探索合適的化成化成方法，對優(yōu)化鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程和提升電池性能都有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置以及評測方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置，包括樣品測試倉以及設(shè)置在所述的樣品測試倉上的蓋體；所述的樣品測試倉設(shè)置有排液閥門以及進(jìn)液閥門；所述的樣品測試艙用以容納待評價(jià)電池極組。

4、所述的樣品測試倉內(nèi)設(shè)置有極組夾具與待評價(jià)電池極組的極耳連接；所述的極組夾具與設(shè)置在所述的樣品測試倉外的外極耳連接用以對待評價(jià)電池極組進(jìn)行充放電。

5、所述的蓋體與所述的樣品測試倉之間設(shè)置有密封圈。

6、優(yōu)選的，所述的樣品測試倉以及所述的蓋體上對應(yīng)設(shè)置有螺孔；通過螺栓連接所述的樣品測試倉以及所述的蓋體。

7、本發(fā)明還包括一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，使用所述的評測裝置。

8、包括下述步驟：

9、1)將待評價(jià)電池極組放入樣品測試倉內(nèi)，待評價(jià)電池極組的極耳與極耳夾具連接，加入電解液，并加蓋蓋體進(jìn)行密封；

10、2)按照預(yù)定化成方案對待評價(jià)電池極組進(jìn)行化成；

11、3)將與石墨相容性差的溶劑通過進(jìn)液閥門，加入樣品測試倉，并通過排液閥門排出等量的電解液；

12、4)靜置后進(jìn)行充放電，通過庫倫效率判斷化成質(zhì)量。

13、步驟3)中與石墨相容性差的溶劑為強(qiáng)極性或者小分子溶劑；優(yōu)選的，所述的石墨相容性差的溶劑為碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚、或者二甲基亞砜中的一種或者混合。

14、步驟3)中石墨相容性差的溶劑的注入量為電解液注入量的1/5-1/20；優(yōu)選為1/10。

15、步驟4)中靜置時(shí)間為12-48h；優(yōu)選為24h。

16、步驟2)中使用不同的化成方案對待評價(jià)電池極組進(jìn)行化成，步驟4)中計(jì)算不同化成方案的庫倫效率，庫倫效率越高，表明化成質(zhì)量越好；庫倫效率越低，則說明化成質(zhì)量越差。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、本申請通過化成后，加入與石墨負(fù)極相容性較差的溶劑，其分子容易與鋰離子共嵌入石墨層間，造成石墨材料的結(jié)構(gòu)層離，從而影響電池的性能和壽命。化成效果好的電池，其負(fù)極更不易與石墨負(fù)極相容性較差的溶劑發(fā)生反應(yīng)被破壞，更穩(wěn)定。當(dāng)負(fù)極與石墨負(fù)極相容性較差的溶劑發(fā)生反應(yīng)，在充放電過程中表現(xiàn)為充電容量的升高與放電容量的降低，即低的庫倫效率。有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置以及評測方法，通過計(jì)算加入石墨負(fù)極相容性較差的溶劑后充放電的庫倫效率，來對電池化成進(jìn)行評測，該方法使用簡單的裝置和試劑，能夠快速對化成進(jìn)行評測。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置，其特征在于，包括樣品測試倉以及設(shè)置在所述的樣品測試倉上的蓋體；所述的樣品測試倉設(shè)置有排液閥門以及進(jìn)液閥門；所述的樣品測試艙用以容納待評價(jià)電池極組。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置，其特征在于，所述的樣品測試倉內(nèi)設(shè)置有極組夾具與待評價(jià)電池極組的極耳連接；所述的極組夾具與設(shè)置在所述的樣品測試倉外的外極耳連接用以對待評價(jià)電池極組進(jìn)行充放電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置，其特征在于，所述的蓋體與所述的樣品測試倉之間設(shè)置有密封圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置，其特征在于，所述的樣品測試倉以及所述的蓋體上對應(yīng)設(shè)置有螺孔；通過螺栓連接所述的樣品測試倉以及所述的蓋體。

5.一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的評測裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，包括下述步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，步驟3)中與石墨相容性差的溶劑為強(qiáng)極性或者小分子溶劑；優(yōu)選的，所述的石墨相容性差的溶劑為碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚、或者二甲基亞砜中的一種或者混合。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，步驟3)中石墨相容性差的溶劑的注入量為電解液注入量的1/5-1/20；優(yōu)選為1/10。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，步驟4)中靜置時(shí)間為12-48h；優(yōu)選為24h。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池化成質(zhì)量評測方法，其特征在于，步驟2)中使用不同的化成方案對待評價(jià)電池極組進(jìn)行化成，步驟4)中計(jì)算不同化成方案的庫倫效率，庫倫效率越高，表明化成質(zhì)量越好；庫倫效率越低，則說明化成質(zhì)量越差。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置以及評測方法。鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置包括樣品測試倉以及設(shè)置在所述的樣品測試倉上的蓋體；所述的樣品測試倉設(shè)置有排液閥門以及進(jìn)液閥門；所述的樣品測試艙用以容納待評價(jià)電池極組。本申請?zhí)峁┮环N鋰離子電池化成質(zhì)量評測裝置以及評測方法，通過計(jì)算加入石墨負(fù)極相容性較差的溶劑后充放電的庫倫效率，來對電池化成進(jìn)行評測，該方法使用簡單的裝置和試劑，能夠快速對化成進(jìn)行評測。

技術(shù)研發(fā)人員：李飛,李慧芳,趙培
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津力神新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2