一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池正极材料一般以浆状形态存在，主要包括正极活性物质、导电剂和粘合剂。由于锂离子电池正极材料的导电性能对电池的倍率放电性能有重要影响，因此在使用之前，一般需要评价正极材料的导电性能。一般来说，电导率越高说明正极材料的导电性越好。
[0003]但是，目前公开的电导率的测定方法或者比较繁复，或者不够精确。如专利ZL 200710129748.1,需要制备出整个成品电池才能评价出正极材料的电导率。如SUNG-YOON CHUNG 等[SUNG-Y00N CHUNG, JASON T.BLOKING AND YET-MING CHIANG, NatureMaterials, 2002, 1:123]或 S.L.Bewlay 等[S.L.Bewlay, K.Konstantinov, G.X.Wang, S.X.Dou, H.K.Liu, Materials Letters 58(2004) 1788-1791]采用圆盘电极四点法或两点法测试正极材料的电导率又不够精确。
[0004]因此，亟需研发一种工艺简单、适用范围广、测试数据准确的测定锂离子电池正极材料电导率的方法。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法。该方法将电池涂覆技术和四引线测试方法相结合，工艺简单，适用范围广，测试数据准确。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0007]步骤一、选取一洁净的载玻片，然后采用导电银胶依次将第一导线、第二导线、第三导线和第四导线固定在载玻片上；所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线相互平行布设，其中第一导线与第二导线之间的距离以及第三导线与第四导线之间的距离均相等，第二导线与第三导线之间的距离L满足:40mm<L<60mm ;所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的一端均与载玻片的棱边平齐，另一端均伸至载玻片外；
[0008]步骤二、将形态为浆状的锂离子电池正极材料均匀涂覆于步骤一中固定有四根导线的载玻片上，然后将涂覆有锂离子电池正极材料的载玻片放入真空干燥箱中进行真空干燥，在载玻片上得到膜层；
[0009]步骤三、采用电流表测定步骤二中载有膜层的载玻片上第一导线与第四导线之间的电流I，采用电压表测定第二导线与第三导线之间的电压U，然后根据公式:O = IL/US，计算得出锂离子电池正极材料的电导率σ，其中S为膜层的横截面积，I的单位为A，U的单位为V，S的单位为mm2，O的单位为S/mm。
[0010]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤一中所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线均为铜导线。
[0011]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤一中所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的横截面形状均为圆形，所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的横截面直径均为0.05mm?1mm。
[0012]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤一中所述第一导线与第二导线之间的距离以及第三导线与第四导线之间的距离均不小于5mm。
[0013]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤一中所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线均与载玻片(5)的宽度方向保持平行。
[0014]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤二中所述膜层的厚度为0.02mm?0.3mm。
[0015]上述的一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法，其特征在于，步骤二中所述真空干燥的温度为60°C?120°C，所述真空干燥的时间为Ih?12h。
[0016]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本发明所采用的一种锂离子电池正极材料的电导率测定方法，巧妙的将电池涂覆技术和四引线测试方法相结合，可以更方便和准确的评价正极材料的导电性能。
[0018]2、本发明无需制备出整个成品电池就能评价出锂离子电池正极材料的电导率，可适用于钴酸锂、磷酸铁锂、猛酸锂、LiNixMnyCozO2三元材料、LiNi PyiCoyAlzO2三元材料等多种锂离子电池正极材料的电导率测定，并且相对于圆盘电极四点法或两点法测试数据更加精确。
[0019]3、本发明与现有技术相比具有工艺简单、适用范围广、测试数据准确的特点。
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
[0021]图1为本发明在固定有四根导线的载玻片上涂覆锂离子电池正极材料后的结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I—第一导线；2—第二导线；3—第三导线；
[0024]4一第四导线；5—载玻片； 6—锂离子电池正极材料。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
[0026]结合图1，本实施例测定锂离子电池正极材料电导率的方法包括以下步骤:
[0027]步骤一、选取一洁净的载玻片5，然后采用导电银胶依次将第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4固定在载玻片5上；所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4相互平行布设，第一导线I与第二导线2之间的距离以及第三导线3与第四导线4之间的距离均相等，所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4的一端均与载玻片5的棱边平齐，另一端均伸至载玻片5外，所述第二导线2与第三导线3之间的距离L = 50.2mm ；
[0028]本实施例中，所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4均为铜导线，其横截面形状均为圆形，横截面直径均为0.1mm ；
[0029]本实施例中，所述第一导线I与第二导线2之间的距离以及第三导线3与第四导线4之间的距离均为1mm ；
[0030]本实施例中，所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4均与载玻片5的宽度方向保持平行；
[0031]步骤二、将形态为浆状的锂离子电池正极材料6均匀涂覆于步骤一中固定有四根导线的载玻片5上，然后将涂覆有锂离子电池正极材料6的载玻片5放入真空干燥箱中进行真空干燥，真空干燥的温度为120°C，真空干燥的时间为lh，在载玻片5上得到膜层；
[0032]本实施例中，膜层的宽度b = 25mm(与载玻片的宽度相等)，膜层的厚度h =0.095mm，膜层的横截面积 S = bh = 2.375mm2；
[0033]步骤三、采用电流表测定步骤二中载有膜层的载玻片5上第一导线I与第四导线4之间的电流I，采用电压表测定第二导线2与第三导线3之间的电压U，然后根据公式:σ=IL/US，计算得出锂离子电池正极材料的电导率σ，其中S为膜层的横截面积，I的单位为Α，U的单位为V，S的单位为mm2，σ的单位为S/mm ；
[0034]经测定，本实施例中，I = I X 1^3A, U = 3.93V，经计算，本实施例锂离子电池正极材料的电导率σ = 5.4X10_3S/mm。
[0035]实施例2
[0036]结合图1，本实施例测定锂离子电池正极材料电导率的方法包括以下步骤:
[0037]步骤一、选取一洁净的载玻片5，然后采用导电银胶依次将第一导线1、第二导线
2、第三导线3和第四导线4固定在载玻片5上；所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4相互平行布设，第一导线I与第二导线2之间的距离以及第三导线3与第四导线4之间的距离均相等，所述第一导线1、第二导线2、第三导线3和第四导线4的一端均与载玻片5的棱边平齐，另一端均伸至载玻片5外，所述第二导线2与第三导线3之间的距离L = 50