一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池正極材料一般以漿狀形態(tài)存在，主要包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘合劑。由于鋰離子電池正極材料的導(dǎo)電性能對電池的倍率放電性能有重要影響，因此在使用之前，一般需要評價正極材料的導(dǎo)電性能。一般來說，電導(dǎo)率越高說明正極材料的導(dǎo)電性越好。
[0003]但是，目前公開的電導(dǎo)率的測定方法或者比較繁復(fù)，或者不夠精確。如專利ZL 200710129748.1,需要制備出整個成品電池才能評價出正極材料的電導(dǎo)率。如SUNG-YOON CHUNG 等[SUNG-Y00N CHUNG, JASON T.BLOKING AND YET-MING CHIANG, NatureMaterials, 2002, 1:123]或 S.L.Bewlay 等[S.L.Bewlay, K.Konstantinov, G.X.Wang, S.X.Dou, H.K.Liu, Materials Letters 58(2004) 1788-1791]采用圓盤電極四點法或兩點法測試正極材料的電導(dǎo)率又不夠精確。
[0004]因此，亟需研發(fā)一種工藝簡單、適用范圍廣、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法。該方法將電池涂覆技術(shù)和四引線測試方法相結(jié)合，工藝簡單，適用范圍廣，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0007]步驟一、選取一潔凈的載玻片，然后采用導(dǎo)電銀膠依次將第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線固定在載玻片上；所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線相互平行布設(shè)，其中第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線之間的距離以及第三導(dǎo)線與第四導(dǎo)線之間的距離均相等，第二導(dǎo)線與第三導(dǎo)線之間的距離L滿足:40mm<L<60mm ;所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線的一端均與載玻片的棱邊平齊，另一端均伸至載玻片外；
[0008]步驟二、將形態(tài)為漿狀的鋰離子電池正極材料均勻涂覆于步驟一中固定有四根導(dǎo)線的載玻片上，然后將涂覆有鋰離子電池正極材料的載玻片放入真空干燥箱中進(jìn)行真空干燥，在載玻片上得到膜層；
[0009]步驟三、采用電流表測定步驟二中載有膜層的載玻片上第一導(dǎo)線與第四導(dǎo)線之間的電流I，采用電壓表測定第二導(dǎo)線與第三導(dǎo)線之間的電壓U，然后根據(jù)公式:O = IL/US，計算得出鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率σ，其中S為膜層的橫截面積，I的單位為A，U的單位為V，S的單位為mm2，O的單位為S/mm。
[0010]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟一中所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線均為銅導(dǎo)線。
[0011]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟一中所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線的橫截面形狀均為圓形，所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線的橫截面直徑均為0.05mm?1mm。
[0012]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟一中所述第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線之間的距離以及第三導(dǎo)線與第四導(dǎo)線之間的距離均不小于5mm。
[0013]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟一中所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線和第四導(dǎo)線均與載玻片(5)的寬度方向保持平行。
[0014]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟二中所述膜層的厚度為0.02mm?0.3mm。
[0015]上述的一種測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法，其特征在于，步驟二中所述真空干燥的溫度為60°C?120°C，所述真空干燥的時間為Ih?12h。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本發(fā)明所采用的一種鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率測定方法，巧妙的將電池涂覆技術(shù)和四引線測試方法相結(jié)合，可以更方便和準(zhǔn)確的評價正極材料的導(dǎo)電性能。
[0018]2、本發(fā)明無需制備出整個成品電池就能評價出鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率，可適用于鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、猛酸鋰、LiNixMnyCozO2三元材料、LiNi PyiCoyAlzO2三元材料等多種鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率測定，并且相對于圓盤電極四點法或兩點法測試數(shù)據(jù)更加精確。
[0019]3、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有工藝簡單、適用范圍廣、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的特點。
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明在固定有四根導(dǎo)線的載玻片上涂覆鋰離子電池正極材料后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明:
[0023]I—第一導(dǎo)線；2—第二導(dǎo)線；3—第三導(dǎo)線；
[0024]4一第四導(dǎo)線；5—載玻片； 6—鋰離子電池正極材料。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]結(jié)合圖1，本實施例測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法包括以下步驟:
[0027]步驟一、選取一潔凈的載玻片5，然后采用導(dǎo)電銀膠依次將第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4固定在載玻片5上；所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4相互平行布設(shè)，第一導(dǎo)線I與第二導(dǎo)線2之間的距離以及第三導(dǎo)線3與第四導(dǎo)線4之間的距離均相等，所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4的一端均與載玻片5的棱邊平齊，另一端均伸至載玻片5外，所述第二導(dǎo)線2與第三導(dǎo)線3之間的距離L = 50.2mm ；
[0028]本實施例中，所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4均為銅導(dǎo)線，其橫截面形狀均為圓形，橫截面直徑均為0.1mm ；
[0029]本實施例中，所述第一導(dǎo)線I與第二導(dǎo)線2之間的距離以及第三導(dǎo)線3與第四導(dǎo)線4之間的距離均為1mm ；
[0030]本實施例中，所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4均與載玻片5的寬度方向保持平行；
[0031]步驟二、將形態(tài)為漿狀的鋰離子電池正極材料6均勻涂覆于步驟一中固定有四根導(dǎo)線的載玻片5上，然后將涂覆有鋰離子電池正極材料6的載玻片5放入真空干燥箱中進(jìn)行真空干燥，真空干燥的溫度為120°C，真空干燥的時間為lh，在載玻片5上得到膜層；
[0032]本實施例中，膜層的寬度b = 25mm(與載玻片的寬度相等)，膜層的厚度h =0.095mm，膜層的橫截面積 S = bh = 2.375mm2；
[0033]步驟三、采用電流表測定步驟二中載有膜層的載玻片5上第一導(dǎo)線I與第四導(dǎo)線4之間的電流I，采用電壓表測定第二導(dǎo)線2與第三導(dǎo)線3之間的電壓U，然后根據(jù)公式:σ=IL/US，計算得出鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率σ，其中S為膜層的橫截面積，I的單位為Α，U的單位為V，S的單位為mm2，σ的單位為S/mm ；
[0034]經(jīng)測定，本實施例中，I = I X 1^3A, U = 3.93V，經(jīng)計算，本實施例鋰離子電池正極材料的電導(dǎo)率σ = 5.4X10_3S/mm。
[0035]實施例2
[0036]結(jié)合圖1，本實施例測定鋰離子電池正極材料電導(dǎo)率的方法包括以下步驟:
[0037]步驟一、選取一潔凈的載玻片5，然后采用導(dǎo)電銀膠依次將第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線
2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4固定在載玻片5上；所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4相互平行布設(shè)，第一導(dǎo)線I與第二導(dǎo)線2之間的距離以及第三導(dǎo)線3與第四導(dǎo)線4之間的距離均相等，所述第一導(dǎo)線1、第二導(dǎo)線2、第三導(dǎo)線3和第四導(dǎo)線4的一端均與載玻片5的棱邊平齊，另一端均伸至載玻片5外，所述第二導(dǎo)線2與第三導(dǎo)線3之間的距離L = 50