负极片嵌锂含量检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115931938A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211492861.7(22)申请日2022.11.25(71)申请人蜂巢能源科技（马鞍山）有限公司地址243071安徽省马鞍山市马鞍山经济技术开发区金山湖路350号(72)发明人黄本赫张要军何见超(74)专利代理机构深圳紫藤知识产权代理有限公司44570专利代理师马广旭(51)Int.Cl.G01N23/207(2006.01)G01N23/2055(2018.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称负极片嵌锂含量检测方法(57)摘要本申请实施例公开了一种负极片嵌锂含量检测方法，所述检测方法无需制作扣电，在电芯充电或者放电完毕后，拆解电芯取负极片进行XRD测试，避免因制作扣电裁切负极片掉料导致检测结果偏差较大的问题，通过XRD图谱信息，通过负极片从LiC6阶段到LiC12阶段的峰强度的变化，结合碳材料理论克比容量、碳材料的石墨化度以及电芯的N/P值计算碳材料的实际克比容量，根据碳材料的实际克比容量计算得出负极片的嵌锂含量，不受电芯充放电时的极化影响，结果偏差在0～5％范围内，测试方法操作简单，除去了扣电测试中的不稳定因素，利用石墨嵌锂过程中发生的相变，通过XRD测试表征晶体结构的本征变化，测试结果更加直观，检测准确度高，检测耗时短，检测效率高。CN115931938ACN115931938A权利要求书1/2页1.一种负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：取电芯，所述电芯包括正极片和负极片，对所述电芯进行充电或放电后拆解所述电芯，取所述负极片，所述负极片包括碳材料；处理所述负极片得测试样品；XRD测试：对所述测试样品进行XRD测试，扫描范围为24°～28°，得到测试样品的XRD图谱，在所述XRD图谱中寻找LiC6的特征峰并记录LiC6的特征峰的峰强度H6，在所述XRD图谱中寻找LiC12的特征峰并记录LiC12的特征峰的峰强度H12；根据式(1)计算所述碳材料的实际克比容量Qreal：Qreal＝碳材料的理论克比容量×G/A……式(1)；式(1)中，G为所述碳材料的石墨化度，A为所述电芯的N/P值，N为单位面积负极片容量，P为单位面积正极片容量；根据式(2)计算所述负极片的嵌锂含量QC:QC＝Qreal×B6+(Qreal/2)×B12……式(2)；式(2)中，B6为所述负极片中LiC6的含量，B6＝H6/(H6+H12)，B12为所述负极片中LiC12的含量，B12＝1‑B6。2.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，还包括：根据式(3)计算所述负极片中的碳材料的含量M：M＝S×F×K×E……式(3)；式(3)中，S为所述电芯的长度与所述电芯的宽度的乘积，F为所述电芯的面密度，K为所述电芯中负极片的片数，E为所述碳材料在所述负极片中的质量含量；根据式(4)计算所述电芯在充电或放电完成后，所述负极片的剩余克比容量Q余：Q余＝D/M……式(4)；式(4)中D为所述电芯在充电完成后的容量，或者，D为所述电芯在放电完成后的剩余容量。3.如权利要求2所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，根据式(5)计算所述负极片的嵌锂含量QC与所述负极片的剩余克比容量Q余之间的偏差值Q偏:Q偏＝∣QC‑Q余∣/Q余……式(5)。4.如权利要求3所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，0≤Q偏≤5％。5.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，所述碳材料选自石墨、软碳和硬碳中的任意一种。6.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，0.9＜G＜0.98。7.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，所述XRD测试步骤中，X射线的波长为1.540593埃米，扫描速度为2°/min。8.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，所述XRD测试步骤中，在24°～25°的范围内寻找LiC6的特征峰，在25°～26°的范围内寻找LiC6的特征峰。9.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，1.1＜A＜1.5。10.如权利要求1所述的负极片嵌锂含量检测方法，其特征在于，所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体的两个表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括所述碳材料；2CN115931938A权利要求书2/2页所述处理所述负极片得测试样品的步骤还包括：清洗所述负极片后去除所述负极集流体一个表面上的负极活性材料层，暴露所述负极集流体的一个表面；所述XRD测试的步骤还包括：将所述负极集流体暴露的表面贴合于XRD衍射仪的测试台，在负极活性材料层背离负极集流体一面粘贴保护膜。3CN115931938A说明书1/6