一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法与流程

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法。

背景技术：

电解液是被作为制造电池的四大关键材料之一，在电池正、负极之间起到传导离子的作用，是电池获得高电压、高比能量等优点的保证。对于电池而言，选择对极片润湿性好的电解液，有利于降低电池的内阻，提高电池的放电倍率及延长电池的循环寿命。因此，检测电解液的润湿性效果，有利于选取对极片湿润性好的电解液。目前，常用的测定方法通过测定电解液的黏度来判断电解液的润湿性效果，利用目测法观察电解液对电池的浸润性效果；或通过测定材料对电解液的吸液性和持液性来推测电解液对材料的浸润性效果；或将材料浸泡在电解液中，利用称重法计算浸泡前后材料重量的差值百分率。但是上述方法判断电解液的润湿性效果，精确度较低。

鉴于此，实有必要提供一种新型的检测电池电解液对极片的润湿性的方法来克服以上缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法，不仅能精确测出电解液的润湿性效果，而且测试方法快速简单。

为了实现上述目的，本发明提供一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法，包括如下步骤：

s1：先准备经过涂布和对辊工艺后的正极极片或负极极片，然后对正极极片或负极极片进行清理；

s2：将清理后的正极极片或负极极片放入装有待测的电解液的容器中进行浸泡第一预设时间，使容器中的电解液充分浸湿正极极片或负极极片；

s3：将浸泡后的正极极片或负极极片水平放置于电解液中，且使正极极片或负极极片与电解液的液面保持一定距离，并清理正极极片或负极极片的下表面吸附的第一气泡；

s4：向正极极片或负极极片的下表面的电解液中注入第二气泡，且使第二气泡粘附在正极极片或负极极片的下表面形成有接触面，并使第二气泡的直径为第一预设长度；

s5：先通过显微镜观察第二气泡与正极极片或负极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过显微镜测量并记录第二气泡与正极极片或负极极片的接触面长度d和第二气泡的最低点与正极极片或负极极片的接触面的垂直距离h；

s6：根据s5中测得的接触面长度d和垂直距离h，通过以下公式的其中之一计算接触角的实际值θ；

具体的，s2中所述的第一预设时间为：1h-2h。

具体的，s3中所述的极片与电解液的液面的距离为：5mm-10mm。

具体的，s4中所述的第一预设长度为：1mm-5mm。

与现有技术相比，本发明提供一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法，不仅能精确测出电解液的润湿性效果，而且测试方法快速简单。

【附图说明】

图1为本发明提供的检测电池电解液对极片的润湿性的方法示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

本发明提供一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法，包括如下步骤：

s1：先准备经过涂布和对辊工艺后的正极极片或负极极片，然后对正极极片或负极极片进行清理；

s2：将清理后的正极极片或负极极片放入装有待测的电解液的容器中进行浸泡第一预设时间，使容器中的电解液充分浸湿正极极片或负极极片；

s3：将浸泡后的正极极片或负极极片水平放置于电解液中，且使正极极片或负极极片与电解液的液面保持一定距离，并清理正极极片或负极极片的下表面吸附的第一气泡；

s4：向正极极片或负极极片的下表面的电解液中注入第二气泡，且使第二气泡粘附在正极极片的下表面形成有接触面，并使第二气泡的直径为第一预设长度；

s5：先通过显微镜观察第二气泡与正极极片或负极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过显微镜测量并记录第二气泡与正极极片或负极极片的接触面长度d和第二气泡最低点与正极极片或负极极片的接触面的垂直距离h；

s6：根据s5中测得的接触面长度d和垂直距离h，通过以下公式的其中之一计算接触角的实际值θ；

具体的，s2中所述的第一预设时间为：1h-2h。

具体的，s3中所述的极片与电解液的液面的距离为：5mm-10mm。

具体的，s4中所述的第一预设长度为：1mm-5mm。

实施例：

实施例1：

正极极片：

s1：准备经过涂布和对辊工艺后的正极极片，将正极极片用超细纤维无尘布进行清理。

s2：将清理好的正极极片放入装有待测的第一电解液的容器中浸泡1.5h。

s3：将浸泡后的正极极片水平放置于第一电解液中，且正极极片的上表面与第一电解液的液面保持7mm的距离，并清理正极极片的下表面粘附的第一气泡。

s4：采用注射针头向正极极片的下表面的第一电解液中注入直径为4mm的第二气泡，且使第二气泡粘附在正极极片的下表面形成有接触面。

s5：先调整带标尺的光学显微镜与光源的位置，将光学显微镜放置于容器的一侧，光源放置于容器的另一侧，且使光学显微镜的镜头及光源与正极极片的下表面保持同一水平面上，然后将光学显微镜调至放大倍率20倍，再打开光源通过光学显微镜观察第二气泡与正极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过光学显微镜的标尺多次测量并记录第二气泡与正极极片的接触面长度d和第二气泡的最低点与正极极片的接触面的垂直距离h。

负极极片：

s1：准备经过涂布和对辊工艺后的负极极片，将负极极片用超细纤维无尘布进行清理。

s2：将清理好的负极极片放入装有待测的第一电解液的容器中浸泡1.5h。

s3：将浸泡后的负极极片水平放置于第一电解液中，且负极极片的上表面与第一电解液的液面保持7mm的距离，并清理负极极片的下表面粘附的第一气泡。

s4：采用注射针头向负极极片的下表面的第一电解液中注入直径为4mm的第二气泡，且使第二气泡粘附在负极极片的下表面形成有接触面。

s5：先调整带标尺的光学显微镜与光源的位置，将光学显微镜放置于容器的一侧，光源放置于容器的另一侧，且使光学显微镜的镜头及光源与负极极片的下表面保持同一水平面上，然后将光学显微镜调至放大倍率20倍，再打开光源通过光学显微镜观察第二气泡与负极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过光学显微镜的标尺多次测量并记录第二气泡与负极极片的接触面长度d和第二气泡的最低点与负极极片的接触面的垂直距离h。

表1：

s6：通过s5中的观察，正极极片在第一电解液中的接触角的观察值范围α均小于90°时，根据表1中测得的接触面长度d和垂直距离h的数值(表1为实施例1中的s5中测得的正极极片和负极极片的接触面长度d和垂直距离h的数值)，因此根据计算公式：0°≤α＜90°，计算出接触角实际值θ；负极极片在第一电解液中的接触角的观察值范围α均大于90°时，因此根据计算公式：90°≤α＜180°，计算出接触角的实际值θ。

表2：

由表2可知(表2为实施例1中s6中计算出的正极极片和负极极片的接触角的实际值θ)，正极极片的接触角的实际值θ的平均值为62.7°，负极极片的接触角的实际值θ的平均值为91.1°，正极极片和负极极片的接触角的实际值θ的平均值均小于115°。因此，第一电解液对正极极片和负极极片的润湿性较差。

实施例2：

正极极片：

s1：准备经过涂布和对辊工艺后的正极极片，将正极极片用超细纤维无尘布进行清理。

s2：将清理好的正极极片放入装有待测的第二电解液的容器中浸泡1.5h。

s3：将浸泡后的正极极片水平放置于第二电解液中，且正极极片的上表面与第二电解液的液面保持7mm的距离，并清理正极极片的下表面粘附的第一气泡。

s4：采用注射针头向正极极片的下表面的第二电解液中注入直径为4mm的第二气泡，且使第二气泡粘附在正极极片的下表面形成有接触面。

s5：先调整带标尺的光学显微镜与光源的位置，将光学显微镜放置于容器的一侧，光源放置于容器的另一侧，且使光学显微镜的镜头及光源与正极极片的下表面保持同一水平面上，然后将光学显微镜调至放大倍率20倍，再打开光源通过光学显微镜观察第二气泡与正极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过光学显微镜的标尺多次测量并记录第二气泡与正极极片的接触面长度d和第二气泡的最低点与正极极片的接触面的垂直距离h。

负极极片：

s1：准备经过涂布及对辊工艺后的负极极片，将负极极片用超细纤维无尘布进行清理。

s2：将清理好的负极极片放入装有待测的第二电解液的容器中浸泡1.5h。

s3：将浸泡后的负极极片水平放置于第二电解液中，且负极极片的上表面与第二电解液的液面保持7mm的距离，并清理负极极片的下表面粘附的第一气泡。

s4：采用注射针头向负极极片的下表面的第二电解液中注入直径为4mm的第二气泡，且使第二气泡粘附在负极极片的下表面形成有接触面。

s5：先调整带标尺的光学显微镜与光源的位置，将光学显微镜放置于容器的一侧，光源放置于容器的另一侧，且使光学显微镜的镜头及光源与负极极片的下表面保持同一水平面上，然后将光学显微镜调至放大倍率20倍，再打开光源通过光学显微镜观察第二气泡与负极极片的接触角并得到接触角的观察值范围α，并进一步通过光学显微镜的标尺多次测量并记录第二气泡与负极极片的接触面长度d和第二气泡的最低点与负极极片的接触面的垂直距离h。

表3：

s6：通过s5中的观察，正极极片在第二电解液中的接触角的观察值范围α均小于90°时，由表3中的接触面长度d和垂直距离h的数值(表3为实施例2中的s5中测得的正极极片和负极极片的和垂直距离h的数值)，根据计算公式：0°≤α＜90°，计算出接触角的实际值θ；负极极片在第二电解液中的接触角的观察值范围α均大于90°时，根据计算公式：90°≤α＜180°，计算出接触角的实际值θ。

表4

由表4可知(表4为实施例2中s6中计算出的正极极片和负极极片的接触角的实际值θ)，正极极片的接触角的实际值θ的平均值为116.6°，负极极片的接触角的实际值θ的平均值为129.7°，正极极片和负极极片的接触角的实际值θ的平均值均大于115°。因此，第二电解液对正极极片和负极极片的润湿性较好。

具体的，在上述实施例中，由于正极极片或负极极片在第一电解液或第二电解液中的接触角的观察值范围α为85°-95°或者是较难以判断观察值范围α是小于90°还是大于90°，此时，可以根据以下计算公式

中的两个公式分别计算正极极片的接触角的实际值θ，采取两个计算公式计算出的正极极片的接触角的实际值θ的平均值作为正极极片的接触角的实际值θ。亦即，在观察值范围α小于85°时容易判断观察值范围α小于90°，因此可以直接通过公式0°≤α＜90°，计算出接触角的实际值θ；同样，在观察值范围α大于95°时是容易判断观察值范围α大于90°，因此可以直接通过公式90°≤α＜180°，计算出接触角的实际值θ。

综上所述，本发明提供的一种检测电池电解液对极片的润湿性的方法，不仅能精确测出电解液的润湿性效果，而且测试方法快速简单。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。