(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210963686.9 (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 江苏中兴 派能电池 有限公司 地址 211400 江苏省扬州市仪征市经济开 发区闽泰大道 9号 (72)发明人 吴正能　杨亦双　杨庆亨　 (74)专利代理 机构 南京禾易知识产权代理有限 公司 32320 专利代理师 谢一龙 (51)Int.Cl. G01N 30/02(2006.01) G01N 30/64(2006.01) G01N 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种评估 锂离子电池极片浸润性的方法 (57)摘要 本发明提出了一种评估锂离子电池极片浸 润性的方法， 包括如下步骤： S1、 向烘烤后的电芯 中注入含有 LiFSI的电解液后真 空封装完成陈化 过程； S2、 拆解S1中所得封装电池获取极片并完 成冲切过程以获得样片， 以浸润以及超声分散方 式处理样片以获取样片内电解液； S3、 以水系过 滤膜过滤出滤清液测试IC， 依照滤清液中FSI ‑浓 度得样片内电解液含量， 并将所得电解液含量与 理论值作比较用以评估锂离子电池极片浸润性。 本发明通过离子色谱IC测试FSI ‑的浓度， 反推电 解液的含量； 此方法不仅可以评价注液后电池正 极极片电解液浸润性， 同时可以满足化成后、 循 环后的正负极 极片电解液浸润性评价。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115326961 A 2022.11.11 CN 115326961 A 1.一种评估 锂离子电池极片浸润性的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 向烘烤后的电芯中注入 含有LiFSI的电解液后真空封装完成陈化过程； S2、 拆解S1中所得封装电池获取极片并完成冲切过程以获得样片， 以浸润以及超声分 散方式处 理样片以获取样片内电解液； S3、 以水系过滤膜过滤出滤清液测试IC， 依照滤清液中FSI ‑浓度得样片内电解液含量， 并将所得电解液含量与理论 值作比较用以评估 锂离子电池极片浸润性。 2.根据权利要求1所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述理论值 为依据样片占极片的面积比例而分配到的含有LiFSI的电解液含量； 实际值则依据滤清液 测试IC后所 得FSI‑浓度进行 换算。 3.根据权利要求1所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述陈化过 程于26‑60℃环境下完成， 于所述电解液之中， LiFSI含量为5 ‑20wt％； 于S1 中所应用的电解 液密度为1.5 ‑2.5g/mL。 4.根据权利要求2所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述理论值 依照下式进行计算： MLiFSI＝V孔 隙×ρ电解 液， 其中， MLiFSI为LiFSI质量， V孔 隙为样片内孔隙体积， ρ电解 液则为电解液密度。 5.根据权利要求4所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述样片内 孔隙体积依照正负极极片参数计算所得； 所述电解液密度ρ电解液＝1.199g/ml ×5.5wt％× 1000mg。 6.根据权利要求3所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述样片为 取自极片之上 形状规则的部分， 陈化时间为6 h或其倍数。 7.根据权利要求6所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 陈化过程于 45℃下进行， 陈化时间为6 h或12h或24h或3 6h或48h。 8.根据权利要求1所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 于S2中， 样 片置于20 ml去离子水中密封浸泡5 ‑6h， 并以超声分散2h的方式让样片之内的电解液均匀分 散于去离子水中。 9.根据权利要求1所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 所述实际值 则依据离 子色谱IC测试 所得的FSI‑浓度直接获取样片中L iFSI以及电解液含量。 10.根据权利要求1所述的评估锂离子电池极片浸润性的方法， 其特征在于， 以理论值、 实际值以及样片于极片之上的位置构建图表， 用于直观评估 锂离子电池极片浸润性。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115326961 A 2一种评估 锂离子电池极片浸润性的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种评估 锂离子电池极片浸润性的方法。 背景技术 [0002]锂离子电池内部电解液的浸润性直接影响了电池的循环、 存储和健康状态， 电芯 注液后极片 内部是否充分被电解液浸润是关键。 一般石墨负极和陶瓷隔膜浸润性较好， 而 PP隔膜、 LFP正极极片比较难浸润， 需要较长的浸润时间极片内部才能得到充分浸润， 电极 浸润性评估成为关键技术。 目前， 评价锂离子电池内部的电解液浸润状况 的方法主要有荧 光法、 超声 波检测、 ICP测试等方法。 [0003]荧光法是指在电解液中加入荧光剂， 之后取不同浸润时间的电芯进行拆解， 在特 殊光源条件下观察电池材料表面 发出的荧光 强弱判断电解液对电池浸润的一致性。 目前所 用的荧光法， 结果判断比较主观， 不够准确， 不能量 化浸润结果， 实验结果 误差较大； [0004]超声波检测法是利用声波在电芯未浸润区域处的内部空隙时衰减严重甚至无法 穿透， 对信号的强弱进 行成像处理， 从而判断电芯的浸润效果图。 超声波检测法需要使用专 门的仪器设备， 一般为了 保证电解液浸润差异识别效果， 需提高超声成像分辨率， 从而需要 配备不同频率探头， 设备投入较高， 会 大大增加测试的分析成本， 并且超声波成像方法通过 间接的成像， 不能定量表征极片的电解液浸润程度。 [0005]ICP方法是通过对注入电解液后的电池进行搁置不同时间， 拆解， 取极片 不同位置 的小圆片， 测试极片上的Li元素含量； 整个测试方法误差在3％以内， 可以用于分析对比不 同材料(如隔膜、 正负极)对电解液的亲/疏程度； 此方法测试的是Li元素， 通过不同位置Li 元素含量是否均衡来判定电解液锂盐分布， 评价极片浸润性； [0006]ICP测试Li元素方法也需要进行拆解取样， 此方法存在以下缺点： 一、 不适合评价 正极极片的浸润性， 原因是Li元素来源包含了锂盐和正极材料， 没有直接去测试评价电解 液； 二、 此方法不适合化成后带电电池负极以及循环后电池极片浸润性评价， 此时负极极片 中Li元素不仅来 自于锂盐， 同时来源于负极SEI、 成膜副反应物等， 没有直接针对电解液本 身的定量测试， 导 致其他干扰项较多， 无法进行。 [0007]针对现有方案中荧光法、 超声波检测测试结果不准， 无法定量评价； 并且ICP测 试 Li盐的方法不适合注液后正极极片浸润性评价， 同时也不适用于化成后带电电池浸润性评 价。 发明内容 [0008]本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷， 本发明提出了一种评估锂 离子电池极片浸润性的方法， 不仅可以评价注液后电池正、 负极极片电解液浸润性， 同时可 以满足化成后、 循环后的极片电解液浸润性评价。 [0009]为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是： 一种评估锂离子电池极片浸润 性的方法， 包括如下步骤：说　明　书 1/4 页 3 CN 115326961 A 3