本發(fā)明屬于鋰電池檢測，尤其涉及一種鋰電池產(chǎn)氣量測量方法。

背景技術(shù)：

1、鋰電池因其高能量密度和長使用壽命特點，已成為新能源技術(shù)中的關(guān)鍵組成部分，特別是在電動車和可再生能源存儲系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。這種電池類型相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池和鎳鎘電池顯示出明顯優(yōu)勢，因此，鋰電池技術(shù)的研究和開發(fā)一直是科研和工業(yè)界的熱點。盡管鋰電池技術(shù)已取得顯著進(jìn)展，但在其材料和制造過程中仍存在諸多挑戰(zhàn)，特別是在電池充放電過程中的產(chǎn)氣問題和相關(guān)的體積膨脹問題，這些問題限制了某些電池材料的選擇和應(yīng)用。

2、目前，鋰電池產(chǎn)氣量的測量技術(shù)主要分為兩大類：精密儀器法和排水/氣法。精密儀器法包括原位差分電化學(xué)質(zhì)譜儀和體積膨脹儀等。差分電化學(xué)質(zhì)譜儀通過聯(lián)用電化學(xué)反應(yīng)池和質(zhì)譜儀，能夠?qū)崟r監(jiān)測和分析電化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)，進(jìn)行定性和定量分析。體積膨脹儀則利用多個高精度測厚傳感器，精確監(jiān)測電芯在充放電過程中的膨脹情況，從而推斷產(chǎn)氣量。這些方法雖然檢測精度高，但面臨設(shè)備成本高昂和測試通量較小的問題，限制了它們在大規(guī)模生產(chǎn)和快速測試中的應(yīng)用。

3、另一方面，排水法和排氣法則提供了成本較低的測量選擇。排水法通過測量軟包電芯產(chǎn)氣導(dǎo)致體積膨脹而排出水的體積來估算產(chǎn)氣量，而排氣法則是在密閉系統(tǒng)中通過監(jiān)測壓力變化來計算氣體產(chǎn)量。這些方法簡單、成本較低，適用于快速檢測。然而，它們的主要缺點包括高檢出限、低靈敏度和較大的誤差范圍，這些問題在需要精確控制生產(chǎn)工藝和質(zhì)量保證的情境下顯得尤為突出。

4、綜上，盡管現(xiàn)有技術(shù)提供了多種測量鋰電池產(chǎn)氣量的方法，每種方法都有其固有的優(yōu)點和局限性。精密儀器法的高成本和低通量，以及排水/氣法的低靈敏度和高誤差，均限制了這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用。這些缺陷凸顯了開發(fā)一種既經(jīng)濟(jì)又高效、能實現(xiàn)快速且精確測量的新方法的迫切需求。此外，對于新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言，尋找能夠克服這些缺陷的新技術(shù)方案具有重要的工業(yè)和科學(xué)意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、第一方面，本發(fā)明提供一種鋰電池產(chǎn)氣量測量方法，包括：

2、將正極片、負(fù)極片和電解液放入扣式電池模具中組裝得到模擬電池，并使所述扣式電池模具與壓力檢測裝置之間構(gòu)成密閉的氣體通路，通過所述壓力檢測裝置檢測得到所述模擬電池的產(chǎn)氣體積。

3、在可選的實施方式中，所述鋰電池產(chǎn)氣量測量方法包括：

4、s1，將所述正極片和所述負(fù)極片分別放入所述扣式電池模具的密封檢測倉體中；

5、s2，將組裝后的所述扣式電池模具進(jìn)行烘干處理；

6、s3，于烘干處理后的所述扣式電池模具中注入所述電解液使其浸潤所述正極片和所述負(fù)極片；

7、s4，將所述扣式電池模具經(jīng)通氣管路與壓力檢測裝置連接，使所述密封檢測倉體與、所述通氣管路和所述壓力檢測裝置之間構(gòu)成密閉的氣體通路；并且，將電測試裝置與分別與所述密封檢測倉體中的所述正極片和所述負(fù)極片電性連接；

8、s5，啟動所述電測試裝置，運行電測試程序并記錄所述壓力檢測裝置在不同目標(biāo)工況下的檢測數(shù)據(jù)；

9、s6，根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)計算得到所述模擬電池的產(chǎn)氣體積。

10、在可選的實施方式中，所述壓力檢測裝置為u型壓力計；

11、所述步驟s5之前，還包括：

12、s7，調(diào)整所述u型壓力計的內(nèi)液面高度，使所述u型壓力計的u型管的兩端液面相平。

13、在可選的實施方式中，所述u型壓力計中的液體包括水、液汞和硅油中的任意一種；

14、和/或，所述步驟s6，包括：

15、通過如下公式計算得到所述產(chǎn)氣體積：

16、v＝πr2h；

17、其中，v代表產(chǎn)氣體積；r代表u型壓力計的u形管的內(nèi)徑的1/2；h代表單邊u型壓力計的液面高度差。

18、在可選的實施方式中，控制所述模擬電池中的所述正極片、所述負(fù)極片和所述電解液中的任意一個為變量因素，能測量得到所述變量因素對應(yīng)的產(chǎn)氣量。

19、在可選的實施方式中，所述扣式電池模具為中空管狀結(jié)構(gòu)；

20、所述扣式電池模具的所述密封檢測倉體的長度方向的兩端分別設(shè)有正極口和負(fù)極口；

21、所述步驟s1，包括：

22、s11，通過所述正極口和/或所述負(fù)極口，將所述負(fù)極片、隔膜和所述正極片依次放入所述扣式電池模具的所述密封檢測倉體中；

23、s12，蓋合所述正極口和/或所述負(fù)極口，并通過所述正極口和所述負(fù)極口處的導(dǎo)電介質(zhì)分別抵接所述正極片和所述負(fù)極片。

24、在可選的實施方式中，所述扣式電池模具為中空管狀結(jié)構(gòu)；

25、所述扣式電池模具的所述密封檢測倉體的長度方向的兩端分別設(shè)有正極口和負(fù)極口，以及設(shè)于所述扣式電池模具上區(qū)別于所述正極口和所述負(fù)極口的功能端口；

26、所述步驟s3，包括：

27、s31，將烘干處理后的所述扣式電池模具冷卻至室溫；

28、s32，由所述功能端口處注入電解液，密封所述功能端口；

29、s33，常溫擱置，使所述電解液浸潤所述扣式電池模具中的所述正極片和所述負(fù)極片。

30、在可選的實施方式中，所述步驟s4，包括：

31、s41，取所述通氣管路，一端與所述功能端口連接，另一端與所述壓力檢測裝置連接，使所述密封檢測倉體與所述壓力檢測裝置之間構(gòu)成氣體通路；

32、s42，將所述電測試裝置與分別與所述密封檢測倉體中的所述正極口側(cè)的導(dǎo)電介質(zhì)，和所述負(fù)極口側(cè)的導(dǎo)電介質(zhì)電性連接。

33、在可選的實施方式中，所述烘干處理的條件包括如下條件中的至少一項：

34、a、烘干溫度為不少于130℃；

35、b、烘干時間不少于2小時；

36、c、所述烘干處理為真空減壓干燥。

37、在可選的實施方式中，所述步驟s1之前，還包括：

38、s8，分別制備所述正極片和所述負(fù)極片；

39、優(yōu)選地，所述步驟s8中，所述正極片的制備方法包括：

40、s81，利用正極材料、正極粘接劑、導(dǎo)電劑和溶劑進(jìn)行混合制漿，得到正極漿料；

41、s82，對所述正極漿料涂布處理，并經(jīng)輥壓處理、裁切處理后得到負(fù)極正極片；

42、優(yōu)選地，所述步驟s8中，所述負(fù)極片的制備方法包括：

43、s83，利用負(fù)極材料、負(fù)極粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑和溶劑進(jìn)行混合制漿，得到負(fù)極漿料；

44、s84，對所述負(fù)極漿料涂布處理，并經(jīng)輥壓處理、裁切處理后得到所述負(fù)極片。

45、本發(fā)明提供一種鋰電池產(chǎn)氣量測量方法，所述方法中將正極片、負(fù)極片和電解液放入扣式電池模具中組裝得到模擬電池，并使所述扣式電池模具與壓力檢測裝置之間構(gòu)成密閉的氣體通路，通過所述壓力檢測裝置檢測得到所述模擬電池的產(chǎn)氣體積。與原位差分電化學(xué)質(zhì)譜儀、體積膨脹儀等精密儀器類量氣方法相比，本發(fā)明設(shè)備成本低，組裝簡單，測試通量不受限，適合大批量產(chǎn)業(yè)化測試。與現(xiàn)有的排水量氣法、排氣量氣法相比，本發(fā)明可以實時、原位評估正極材料等的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率，可重復(fù)使用，檢出限低，靈敏度高，適用于少量正極材料的微量測量，以及多種工況測試條件。

46、綜上，本發(fā)明提供了一種快速、便捷、低成本、高靈敏的鋰電池產(chǎn)氣測量方法，這對遴選正負(fù)極材料最優(yōu)合成條件、選擇最適電池制造參數(shù)、推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有重要意義。