本发明专利涉及锂离子电池，具体涉及评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法。
背景技术：
1、随着动力电池技术革新加速，产能限制已被打开，传统材料与生产工艺逐渐不能满足电池降本、提升能量密度等需求，材料和化学体系创新越来越成为未来电池产业链企业的核心竞争力，而与之配套的工艺与测试评估策略升级也成为企业能否快速占领市场的关键。
2、对于锂电池的循环性能评估而言，传统的充放电循环测试，往往需要耗费大量的测试资源，且时间与成本也较高，如1/1c室温充放电循环3000周，需耗时数月。而这往往也是锂电池性能评估检测过程中成本最高的步骤。而部分新研的加速测试试验，如软包测试以及更高倍率充放等，虽然能减少测试时间，节约测试成本，单所得出的结果，其参考价值对于最终的电芯循环性能评估，也较为有限。这也给新型电池体系的开发与新材料的性能评估，带来很大的困境。如何更高效和低成本的判断，所设计的新体系对电池循环性能的影响好坏，一直是亟待解决的问题。
3、锂电池循环性能除了可以从直观的容量保持率进行判断外，还可以通过对锂离子电池充放电过程中的各部件物理变化分析，从部件的物理性能进行间接评估。这种评估机制在前期就能对电芯的性能趋势做出初步判断，可以作为横向对比参照的一种快速判断机制。但因为电芯中每个部件相互动态关联，如何建立一套合理的评估机制也是目前所欠缺的。
4、因此，本发明开发评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，从锂离子电池负极极片在充放电过程中处在膨胀收缩的动态过程解析出发，建立了一套通过测试负极片极限抗压与耐疲劳特性，来快速评估锂离子电池循环性能差异性。
2、本发明通过以下技术方案实现：
3、评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，包括：
4、s1、受压状态反弹测试：将极片样块放置于样品台上，并施加作用力，计算极片样块受压前后的厚度型变量a；
5、s2、循环梯度施压反弹测试：设定测试设备的初始压力和压力增量，先用初始压力作用于极片样块，后续以压力增量对施加压力梯度升高，且每两次增量施压之间具有间隔区间，测量每次增量施压前后极片样块的厚度，计算极片样块的厚度反弹量b；
6、s3、抗疲劳性能测试：设定测试设备的初始压力和增量压力，使用初始压力和增量压力循环交替对极片样块施压，根据循环次数z进行测量并记录每个循环周期下极片样块的回弹厚度c；
7、s4、处理数据。
8、利用判断测试负极极片抗压性，对负极浆料中粘合剂的极限抗形变能力进行评估：一方面可以作为后续工段负极片的加工工艺参数的参考，如辊压压力等，另一方面也可以进一步推断其在后期锂电池充放电循环过程中，抗膨胀疲劳循环能力；对提升锂离子电池循环性能的负极配方优化方案以及粘结剂筛选具有非常好的参考价值。
9、优选地，在s1前对电池负极片取样，在电池负极片表面复合粘结剂层，根据测试设备的样品台尺寸裁剪成极片样块；
10、其中选用的电池负极片的压实密度范围为2.00-2.45g/cm2，所述粘结剂层覆盖在电池负极片的单面或者双面。
11、优选地，在s1中，给极片样块施加作用力前，先测量极片样块的初始厚度x0，施加压强范围为0-200mpa的作用力并维持1-100s，撤去作用力后静置1-120min，测得极片样块反弹后的厚度x1，将x0和x1代入如下表达式计算厚度型变量a；
12、式中，b为负极片集流体的厚度，设定值。
13、优选地，在s2中，在对极片样块增量施压时维持1-100s后，测得极片样块厚度，随后降低压力，在经过30-60s的间隔区间后，测得极片样块反弹后的厚度，则厚度反弹量b的计算方式如下：
14、bi＝yi-xi
15、bi+1＝yi+1-xi+1
16、式中，bi表示在第i次增量施压后极片样块的厚度反弹量；
17、bi+1表示在第i+1次增量施压后极片样块的厚度反弹量；
18、xi表示第i次增量施压时测得的极片样块厚度；
19、xi+1表示第i+1次增量施压时测得的极片样块厚度；
20、yi表示第i次增量施压后间隔区间内测得的极片样块厚度；
21、yi+1表示第i+1次增量施压后间隔区间内测得的极片样块厚度。
22、优选地，在s2中，初始压力设定压强范围为0-50mpa，压力增量设置为1-10mpa，梯度上升的压强范围为0-300mpa，间隔区间作用压强为1-5mpa。
23、优选地，s3中，给极片样块施加增量压力的时间为30-60s，后续施加初始压力的时间为30s，循环交替施压过程,将极片样块的初始厚度x0代入如下表达式，计算极片样块的回弹厚度c；
24、cz＝x0-xz
25、式中，cz表示第z次循环周期中极片样块的回弹厚度；
26、xz表示第z次循环周期后极片样块的测量厚度。
27、优选地，s4中处理数据过程如下：
28、s4.1、整理测试数据：将s1、s2和s3中的记录数据进行梳理，绘制压强-厚度型变量曲线、压强-厚度反弹量曲线和循环次数-回弹厚度曲线，观察各曲线中的平台区；
29、s4.2、数据分析判断：提取s4.1中各曲线中平台区对应的压力值，将提取值与产线辊压压力进行对比，评估电池负极片粘合剂对电池循环性能的影响情况；
30、其中，s4.2中评估时，提取压强-厚度反弹量曲线平台区的起始压力，并与产线辊压压力进行对比，若提取值大于产线辊压压力，则评估为锂离子电池负极片粘合剂对循环性能有优势，否则评估为锂离子电池负极片粘合剂对循环性能不具有优势。
31、优选地，所述极片样块的初始电阻为r0，s2中，检测间隔区间内对极片样块的电阻rx，代入如下表达式计算电阻变化率p；
32、p＝rx/r0*100％
33、其中：
34、pi＝ri/r0*100％
35、式中，pi表示在第i次增量施压后极片样块的电阻变化率；
36、ri表示在第i次增量施压后极片样块的电阻值。
37、优选地，对极片样块的电阻rx记录数据进行梳理，绘制压强-极片电阻变化曲线。
38、优选地，本方法测试锂离子电池负极片的极限抗压压力，配合压强-厚度型变量曲线、压强-厚度反弹量曲线和循环次数-回弹厚度曲线以及压强-极片电阻变化曲线，能够用于评估负极片加工性能以及后续电芯循环性能。
39、本发明具有如下有益效果：
40、1)本发明通过电池负极片取样、耐压极限测试、抗疲劳性能、整理测试数据和数据分析判断几个步骤，从锂离子电池负极极片在充放电过程中处在膨胀收缩的动态过程解析出发，建立一套通过测试负极片极限抗压与耐疲劳特性，来快速评估锂离子电池循环性能差异性，能够实现对负极浆料中粘合剂的极限抗形变能力进行评估；
41、2)该方法利用一种简单快速的方式，判断测试负极极片抗压性，一方面可以作为后续工段负极片的加工工艺参数的参考，另一方面也可以进一步推断其在后期锂电池充放电循环过程中，抗膨胀疲劳循环能力，对提升锂离子电池循环性能的负极配方优化方案以及粘结剂筛选具有非常好的参考价值；
42、3)本发明测试方法简单便捷，具有耗时短、能耗低的优点，且测试设备要求低，降低了评估所需成本。
1.评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，在s1前对电池负极片取样，在电池负极片表面复合粘结剂层，根据测试设备的样品台尺寸裁剪成极片样块；
3.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，在s1中，给极片样块施加作用力前，先测量极片样块的初始厚度x0，施加压强范围为0-200mpa的作用力并维持1-100s，撤去作用力后静置1-120min，测得极片样块反弹后的厚度x1，将x0和x1代入如下表达式计算厚度型变量a；
4.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，在s2中，在对极片样块增量施压时维持1-100s后，测得极片样块厚度，随后降低压力，在经过30-60s的间隔区间后，测得极片样块反弹后的厚度，则厚度反弹量b的计算方式如下：
5.根据权利要求4所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，在s2中，初始压力设定压强范围为0-50mpa，压力增量设置为1-10mpa，梯度上升的压强范围为0-300mpa，间隔区间作用压强为1-5mpa。
6.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，s3中，给极片样块施加增量压力的时间为30-60s，后续施加初始压力的时间为30s，循环交替施压过程,将极片样块的初始厚度x0代入如下表达式，计算极片样块的回弹厚度c；
7.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，s4中处理数据过程如下：
8.根据权利要求1所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，所述极片样块的初始电阻为r0，s2中，检测间隔区间内对极片样块的电阻rx，代入如下表达式计算电阻变化率p；
9.根据权利要求8所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，对极片样块的电阻rx记录数据进行梳理，绘制压强-极片电阻变化曲线。
10.根据权利要求9所述的评估锂离子电池负极片粘合剂对电池循环性能影响的方法，其特征在于，方法测试锂离子电池负极片的极限抗压压力，配合压强-厚度型变量曲线、压强-厚度反弹量曲线和循环次数-回弹厚度曲线以及压强-极片电阻变化曲线，用于评估负极片加工性能和后续电芯循环性能。
