一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法
阅读说明：本技术 一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法 (Method for rapidly detecting processing performance of lithium ion battery negative electrode slurry ) 是由 胡琪卉 姜鹏程 严康 宛程 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法,该方法由以下工序组成：将配制的锂离子电池负极浆料置于浆料填放区域,位于浆料填放区域的下方倾斜放置有铜箔；使锂离子电池负极浆料自由向下流动,涂覆在铜箔表面；将铜箔烘干后得到极片；测量极片的面密度和厚度,判断浆料的流平性能和流挂性能。本发明能够对浆料进行流平性能、流挂性能的检测,并且检测的精度高,方法简单。(The invention discloses a method for rapidly detecting the processing performance of lithium ion battery cathode slurry, which comprises the following steps: placing the prepared lithium ion battery negative electrode slurry in a slurry filling area, and obliquely placing a copper foil below the slurry filling area; enabling the lithium ion battery negative electrode slurry to freely flow downwards and coating the slurry on the surface of a copper foil; drying the copper foil to obtain a pole piece; and measuring the surface density and thickness of the pole piece, and judging the leveling performance and the sagging performance of the slurry. The invention can detect the leveling performance and the sagging performance of the slurry, and has high detection precision and simple method.)
技术领域
本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法。
背景技术
目前锂离子电池由于其能量密度高、循环性能好，安全性能高等优点被广泛应用在3C数码、电动汽车及储能等各个领域。随着市场需求越来越高，对锂离子电池项目的研发周期越来越短，需要对材料的体系需要快速的筛选，需要开发对极片性能的快速检测方法。
电池的好坏取决于材料，而材料性能的发挥是由极片表现的，极片加工性能优良，才能保证极片内部均匀，从而保证电池的电流密度均匀，电化学反应速率均匀，SEI膜厚度及电解液浓度等均一，减少极化，提高电池的使用寿命。
浆料兼具流平性和流挂性，流平性是指浆料在铜箔表面能够自动变平整，一般粘度越低，流动性越好，结构恢复越慢流平性越好，能够减少涂布后表面橘皮、凹坑等现象，而流挂性能是指在浆料在涂布时能够保持一定的厚度。这两个性能是相互矛盾的，但浆料需要在两者之间达成一个平衡。
对于负极浆料的加工性能，主要是通过表征浆料的流变性能（流平性、流挂性、粘度等性能统称），需要具备流变仪及粘度计，一般会用三段式触变性测试的粘度变化来表征，流挂性能也可以借助流挂测试仪，用挂涂器挂涂，垂直放置，保持上薄下厚，不流到下一个厚度的条膜内即为不流挂。
现有技术中，申请号为201210035187.X的专利公布了一个电池浆料流平性的检测方法，测量设定体积的电极浆料在设定倾斜路径和设定时间下的流动距离，根据流动距离检测浆料的流平性，流动距离越远说明流平性能越好。此技术方案的缺点是误差较大，流动距离靠目测刻度线获得，存在波动，且此方案只能衡量流平性，不能衡量流挂性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法，能够检测浆料的流平性和流挂性，并且测量精度高。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法，包括以下过程：
将配制的锂离子电池负极浆料置于浆料填放区域，位于浆料填放区域的下方倾斜放置有铜箔；
使锂离子电池负极浆料自由向下流动，涂覆在铜箔表面；
将铜箔烘干后得到极片；
测量极片的面密度，根据面密度判断浆料的流平性能；
测量极片的厚度，根据厚度判断浆料的流挂性能。
可选地，还包括：
测量极片边缘位置的翘曲高度，根据翘曲高度判断极片的开裂性能。
可选地，还包括：
将配制的锂离子电池负极浆料继续放置一段时间后，重复以上所有过程，测量得到新的面密度，通过此面密度与上述的面密度相比，判断浆料的存储性能。
可选地，所述配制的锂离子电池负极浆料在检测之前，放置2h-8h。
可选地，所述铜箔固定在玻璃板上。
可选地，所述玻璃板上设置有凹槽，所述铜箔固定在凹槽内。
可选地，所述铜箔烘干的过程为：
将铜箔放入鼓风烘箱中进行烘干，烘干的温度为80-110℃，时间为5-20min。
可选地，所述测量极片的面密度过程为：
沿着极片表面设定位置处裁取3个圆片，测量面密度分别为b1、b2、b3；
取3个圆片面密度的平均值作为此极片的面密度。
可选地，所述设定位置是指沿着极片表面距离最高点10cm±5cm长度的位置。
可选地，所述翘曲高度的测量位置是指距离极片边缘的1~3cm处位置。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明的有益效果为测试方法简单，可以轻松判断和比较浆料加工性能的好坏，针对流平性、流挂性和开裂性能能够快速判断，测试的准确性高，节省了时间和材料。
附图说明
图1为本发明实施例提供的检测装置的俯视图；
图2为本发明实施例提供的检测装置的侧视图。
附图标记：1、挡板，2、凹槽，3、夹子，4、玻璃板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明公开了一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法，用浆料在铜箔上经过相同路径和相同作用力涂覆的面密度和厚度的差别来表征浆料的流平性和流挂性，并且还能够通过测量极片翘曲高度来表征浆料在当前设定温度和风速下的极片的干燥状态（开裂情况），预料极片的开裂性能。
本发明的一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法，本发明中的加工性能包括流平性、流挂性和极片开裂性能，各性能检测的具体过程，参见图1所示，具体工艺步骤包括：
S1.按规定的配比制备锂离子电池负极浆料；放置2h-8h；
S2.将铜箔粘贴在玻璃板4的凹槽内，用滴管吸取负极浆料填放在挡板围成的浆料填放区域，将检测装置整体倾斜放置，快速松开顶端的挡板，负极浆料自由落体往下流向玻璃板的凹槽内，随着重力沿着铜箔表面往下流直至流平，使得负极浆料涂覆在铜箔表面；
检测装置的具体结构参见图1和图2所示，包括玻璃板4，玻璃板4上方设有挡板1围成的浆料填放区域，玻璃板4上设有十字形的凹槽2，所述凹槽2内用于放置铜箔，检测时，将铜箔裁剪成凹槽相应的形状贴在凹槽2内，凹槽2的深度为15μm，为了将铜箔固定在凹槽2内，在铜箔的上下端用夹子3固定住。
铜箔为双面光的箔材，厚度为6-12μm。
S3.将检测装置放入设定了温度、时间和风速的鼓风烘箱中进行烘干，待铜箔表面的负极浆料干燥后取出，得到了极片；
设定的温度为80-110℃，时间为5-20min，干燥箱开启鼓风保证温度均匀热对流，要求装置放置在烘箱内固定的位置。
S4. 因为极片受热后表面张力的不同，导致没有受到约束的铜箔边缘，会脱离玻璃板，翘起一定高度。测试距离极片上边缘1~3cm处（记为位置a）的翘曲高度，通过比较翘曲高度检测极片的开裂性能；
高度反映的是极片受热后的翘曲程度，高度越高，翘曲度越高，翘曲度高的极片在拉力机张力的作用下就容易开裂和橘皮褶皱。因此对于极片性能来说，高度越低越好。
在正常的生产中，极片开裂的位置基本在边缘3cm以内，所以本发明中选择极片上边缘3cm处的翘曲高度来表明极片是否容易开裂，即极片的开裂性能。
高度用最小精度为1mm的端点尺测量，翘曲的顶端离铜箔（铜箔）最远的距离记录为翘曲的高度h。
S5.将极片取下，沿着极片表面距离最高点10cm±5cm长度的位置处裁取3个圆片，测试面密度b1、b2、b3，取平均值为b4。通过面密度数值来判断浆料的流平性能。面密度是单位面积的质量，面密度越小，表明浆料的流平性越好。
S6.用高度规测试这三个圆片的厚度，分别为H1、H2、H3，计算极差HR，HR的值越小表明浆料的流挂性能越好。
S6.在浆料搁置一段时间后，重复S2- S5测试，测试得到的面密度为b5。
浆料搁置的时间为12h。b5与b4的差值越小浆料的存储性能越佳。
存储性能差的浆料，在很短的时间内就会出现沉降或粘度增大或分层等现象，直接表现在流平性的差异上。
本发明的有益效果为测试方法简单，可以轻松判断和比较浆料加工性能的好坏，针对极片的开裂和流平性能能够快速判断，测试的准确性高，节省了时间和材料。
实施例2
一种锂离子电池负极浆料加工性能的快速检测方法，包括以下过程：
S1.按规定的配比制备负极浆料，放置2h；
S2.将6μm的铜箔贴在设备上，用滴管吸取浆料填满浆料填放区域，松开铜箔顶端的挡板，让浆料随着重力自然的流平；
S3.将装置放入85℃、10min的鼓风烘箱中，待浆料干燥后取出；
S4. 用最小精度为1mm的端点尺测量测试位置a的边缘极片的卷曲的高度，通过比较翘曲的高度比较浆料的加工性能；
S5.将铜箔取下，从距离顶端10cm的位置裁取3个圆片（∮12 mm），测试面密度得b1、b2、b3，取平均值为b4。通过比较面密度的差别，判断浆料的流平性能。
S6.在浆料搁置一段时间后将S2- S5重复测试，测试得到的面密度为b5。与步骤S5中的b4比较，来判断浆料的存储性能。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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