详情

原文传递基于二次电池电极极片形貌确定导电剂和/或粘结剂分布的方法

专利名称：	基于二次电池电极极片形貌确定导电剂和/或粘结剂分布的方法
摘要：	本申请涉及一种基于二次电池电极极片形貌确定导电剂和/或粘结剂分布的方法，属于二次电池电极材料检测技术领域。本申请通过获取二次电池电极极片上检测区域的SEM微观形貌图，识别出导电剂和/或粘结剂，基于其在检测区域中的面积确定导电剂和/或粘结剂的分布效果。该方法能够直接得到检测区域中导电剂和/或粘结剂的分布情况，通过选取不同的检测区域，可以检测二次电池的电极极片中导电剂和/或粘结剂的分布均匀的程度，从而确认导电剂和/或粘结剂在二次电池电极极片中的分布状态，对二次电池的性能研究及改进以及制备工艺的改进等提供理论支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	宁德新能源科技有限公司
发明人：	丰炳梅;董承昊;郑黄舜;戴璐
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-18T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311043848.8
公开号：	CN117092147A
代理机构：	北京恒博知识产权代理有限公司
代理人：	尤彩霞
分类号：	G01N23/2251;G;G01;G01N;G01N23;G01N23/2251
申请人地址：	352100 福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路1号
主权项：	1.一种基于二次电池电极极片形貌确定导电剂和/或粘结剂分布的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S100、从二次电池电极极片上选取检测区域，获取检测区域的SEM微观形貌图；步骤S200、识别所述SEM微观形貌图中的检测物质，并获得所述检测物质的面积；步骤S300、基于所述检测物质的面积确定所述检测物质的分布效果；所述检测物质为导电剂和/或粘结剂。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测区域选自所述二次电池电极极片的表面或者所述二次电池电极极片沿厚度方向切开的断面。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述检测区域的长度为L，L的取值范围为1mm≤L≤5mm；所述检测区域的宽度为W，W的取值范围为40um≤W≤1000um。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S200包括：对所述SEM微观形貌图依次进行灰度处理和阈值划分，识别出所述检测物质，获得所述检测物质的面积。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下条件的至少一种：条件a、所述灰度处理前还包括对所述SEM微观形貌图进行模糊处理；条件b、所述阈值划分的阈值选择范围为A～B，其中A的取值范围为0≤A≤80，B的取值范围为40≤B≤200，且A＜B。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布效果包括团聚效果；步骤S300中，所述基于所述检测物质的面积确定所述检测物质的分布效果包括：根据所述检测物质的面积获取所述检测物质的面积分布，基于式I确定所述检测区域的团聚程度t； t＝NB/NA 式I 式I中，NB为在所述面积分布中，所述检测区域中大面积检测物质的总面积；NA为在所述面积分布中，所述检测区域中检测物质的总面积；所述大面积检测物质的面积为S’，S’≥h，h的取值范围为50～300μm2；若t≤T，则确定导电剂和/或粘结剂未发生团聚；若t＞T，则确定导电剂和/或粘结剂发生团聚； T的取值范围为0.1％≤T≤10％。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布效果包括上浮效果；当所述检测区域为所述二次电池电极极片沿厚度方向切开的断面时，步骤S300中，所述基于所述检测物质的面积确定所述检测物质的分布效果包括：步骤S301、将所述检测区域沿二次电池电极极片厚度方向划分为n层，分别记作第1厚度层、第2厚度层、…、第n厚度层；n的取值范围为n≥2；步骤S302、根据式II和/或式III确定各层的检测物质含量wi，基于所述检测物质含量wi，确定导电剂和/或粘结剂的上浮效果； wi＝Si/SA 式II 式II中，Si为第i厚度层的所述检测物质的面积，SA为第i厚度层的总面积，i的取值范围为1≤i≤n； wi＝Hi/255 式III 式III中，Hi为第i厚度层的检测物质的灰度均值。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，n的取值范围为2≤n≤40；和/或；每层的厚度为d，d的取值范围为2μm≤d≤30μm。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测物质含量wi，确定导电剂和/或粘结剂的上浮效果，包括：若wi≤P×wq，则确定导电剂和/或粘结剂的分布效果均匀，否则确定导电剂和/或粘结剂的分布效果不均匀； P为均匀系数，P的取值范围为1.0≤P≤1.5； wq表示第1厚度层至第n厚度层的检测物质含量的平均值，wq＝∑wi/n。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测物质含量wi，确定导电剂和/或粘结剂的上浮效果，包括：根据式IV，获得上浮系数k； k＝wx/ws式IV 式IV中，ws表示第1厚度层至第s厚度层的检测物质含量的平均值，s为整数且n/2≤s＜(n/2+1)，ws＝∑wi/s，i的取值范围为1≤i≤s；wx表示第s+1厚度层至第n厚度层的检测物质含量的平均值，wx＝∑wi/(n-s)，i的取值范围为s≤i≤n；所述第1厚度层为距离集流体最近的层；所述第n厚度层为距离集流体最远的层；若k≤M，则确定导电剂和/或粘结剂未发生上浮；若k＞M，则确定导电剂和/或粘结剂发生上浮； M的取值范围为1.0≤M≤2.0。