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公开(公告)号：CN114778633B
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202210380596.7
申请日：2022-04-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N27/30 , G01N27/40 , G01N27/403 , G01N27/416
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地，涉及一种用于电化学分析的单层颗粒电极以及电化学分析方法。本发明提供的单层颗粒沉积的微型电极，可将活性颗粒相关的动力学过程(界面反应和固相扩散)从原本复杂的多过程动力学中分解出来。利用界面反应过程和固相扩散过程的特征时间差异，通过高速采集电势可区分两个动力学过程的响应信号，从而实现单个动力学过程分离。由此解决现有技术常规复合电极耦合多个动力学过程，不能直接而准确地评估活性材料性能或获取材料动力学参数，以及现有技术单颗粒电极依赖精密设备且颗粒界面反应和固相扩散过程耦合仍未得到解决等的技术问题。
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公开(公告)号：CN110957470B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN201911239819.2
申请日：2019-12-06
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/13 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，并具体公开了一种具有垂直孔道结构的锂离子电池极片的制备方法及产品。所述包括：将粉末状热分解添加剂、活性材料、粘结剂、导电剂按照预设比例和一定顺序加入溶剂中，连续搅拌至均匀混合，得到电极浆料，将制备得到的电极浆料涂覆到集流体上得到锂离子电池湿极片，对所述锂离子电池湿极片进行加热干燥，从而制备得到具有垂直孔道结构的锂离子电池极片。所述产品包括集流体、电极浆料层以及均匀分布的多个垂直孔道结构。本发明电池极片具有多个垂直孔道结构，实现了提高液相离子在多孔电极中的总体传输效率，具有成本低廉、工艺简单，且与现有工业方法兼容性好的特点。
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公开(公告)号：CN112018323A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010814763.5
申请日：2020-08-13
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/04 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，具体公开了一种锂离子电池极片及其制备方法。本发明的方法包括以下步骤：(1)将活性材料、导电剂、粘结剂混合获得干混粉料；(2)将干混粉料喷涂至集流体，在第一固化压力和第一固化温度下热辊固化获得第一涂层；(3)根据极片设计层数N，在第一涂层上继续喷涂并热辊N-1次，并控制相应的固化压力和固化温度，最终获得在集流体表面固化N层涂层的锂离子电池极片，所述N为大于1的正整数。本发明采用多次喷涂和多级热辊，制备具有梯度孔隙率的极片，不仅具有较高的能量密度，还具有良好的倍率性能、更好的循环稳定性。
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公开(公告)号：CN110957470A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911239819.2
申请日：2019-12-06
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/13 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，并具体公开了一种具有垂直孔道结构的锂离子电池极片的制备方法及产品。所述包括：将粉末状热分解添加剂、活性材料、粘结剂、导电剂按照预设比例和一定顺序加入溶剂中，连续搅拌至均匀混合，得到电极浆料，将制备得到的电极浆料涂覆到集流体上得到锂离子电池湿极片，对所述锂离子电池湿极片进行加热干燥，从而制备得到具有垂直孔道结构的锂离子电池极片。所述产品包括集流体、电极浆料层以及均匀分布的多个垂直孔道结构。本发明电池极片具有多个垂直孔道结构，实现了提高液相离子在多孔电极中的总体传输效率，具有成本低廉、工艺简单，且与现有工业方法兼容性好的特点。
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公开(公告)号：CN114139371B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202111433503.4
申请日：2021-11-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , G06T17/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池电极多相多尺度建模方法及系统，属于锂离子电池的计算机仿真技术领域，方法包括：计算碳胶相区域的平均孔隙率和曲折度；通过X ray‑CT对锂离子电池电极样品逐层扫描建立三维几何重构模型；应用反应动力学模型表征活性材料相表面的电化学反应速率；应用浓溶液理论建立电解液区域的锂离子传输方程和液相电势场方程；采用欧姆定律表征活性材料和碳胶相区域上的固相电势场；根据碳胶相平均孔隙率和曲折度对扩散系数和电导率进行修正；根据固相模型建立活性材料内部的物质扩散对应的浓度场；进一步地，对模型进行数值求解，获取锂离子电池电极的参数。本发明在准确率和效率方面得到了平衡。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114778633A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210380596.7
申请日：2022-04-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N27/30 , G01N27/40 , G01N27/403 , G01N27/416
Abstract: 本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地，涉及一种用于电化学分析的单层颗粒电极以及电化学分析方法。本发明提供的单层颗粒沉积的微型电极，可将活性颗粒相关的动力学过程(界面反应和固相扩散)从原本复杂的多过程动力学中分解出来。利用界面反应过程和固相扩散过程的特征时间差异，通过高速采集电势可区分两个动力学过程的响应信号，从而实现单个动力学过程分离。由此解决现有技术常规复合电极耦合多个动力学过程，不能直接而准确地评估活性材料性能或获取材料动力学参数，以及现有技术单颗粒电极依赖精密设备且颗粒界面反应和固相扩散过程耦合仍未得到解决等的技术问题。
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公开(公告)号：CN114139371A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111433503.4
申请日：2021-11-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , G16C60/00 , G06T17/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明提供了一种锂离子电池电极多相多尺度建模方法及系统，属于锂离子电池的计算机仿真技术领域，方法包括：计算碳胶相区域的平均孔隙率和曲折度；通过X ray‑CT对锂离子电池电极样品逐层扫描建立三维几何重构模型；应用反应动力学模型表征活性材料相表面的电化学反应速率；应用浓溶液理论建立电解液区域的锂离子传输方程和液相电势场方程；采用欧姆定律表征活性材料和碳胶相区域上的固相电势场；根据碳胶相平均孔隙率和曲折度对扩散系数和电导率进行修正；根据固相模型建立活性材料内部的物质扩散对应的浓度场；进一步地，对模型进行数值求解，获取锂离子电池电极的参数。本发明在准确率和效率方面得到了平衡。
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公开(公告)号：CN117012310A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310870774.9
申请日：2023-07-14
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种多相多尺度微结构统计表征和随机重建方法及系统，属于微结构统计表征、微结构随机重建、有限元网格剖分的领域，统计表征方法使用点相关图进行多相多尺度微结构统计表征，点相关图包括顶点和边，设每个相由若干球形种子构成、相间关系通过球形种子间的相对位置关系表征，顶点以种子的半径分布和总体积分数表征一个相的所有种子，边以点相关函数的形式表示种子之间的相对位置关系。本发明方法对有任意数量相、任意相间关系、任意尺度的微结构具有普适性，可将复合材料断层扫描图像表征为点相关图、可将点相关图随机重建为体素网格，可将微结构体素网格剖分为有限元四面体网格。
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公开(公告)号：CN116794535A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310606566.8
申请日：2023-05-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R31/388 , H01M4/583 , H01M10/0525 , G01R31/389 , G01R31/392 , G01R31/385
Abstract: 本发明公开了一种基于微分开路电压的石墨电极析锂检测方法和装置，其中方法包括：将石墨超薄无孔电极组装的锂离子电池作为检测样品，在对检测样品进行循环测试时，放电深度逐渐递增，采集每个放电深度下检测样品的微分开路电压，当微分开路电压曲线出现波动时出现析锂峰；对于出现析锂峰的检测样品，在放电结束后静置段的前t秒进行电压采样，得到电压曲线，将电压曲线中横坐标的单元尺度缩小后将电压曲线后部分拟合形成的直线与纵坐标的交点与电压曲线的起点之间的差值作为锂金属电极的过电势与电子传导的欧姆过电势之和，结合电池电压得到析锂过电势，当析锂过电势小于等于零时触发析锂。本发明可以快速准确的检测石墨电极是否触发析锂。
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公开(公告)号：CN109390558B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201811148948.6
申请日：2018-09-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/04 , H01M4/13 , H01M10/0525
Abstract: 本发明属于电池相关技术领域，其公开了一种锂离子电池极片及其制造方法，该方法包括以下步骤：(1)提供两个划切装置，该划切装置包括相对设置的刀具及轧辊；该刀具与该轧辊间隔设置；该刀具包括多个沿轧辊轴向间隔布置的刀片；(2)提供极片半成品，将该极片半成品送入两个划切装置中；该极片半成品包括集流体及涂覆在集流体两面的颗粒涂层；(3)该轧辊通过滚动带动该极片半成品移动，同时该刀片划切该颗粒涂层以形成多个间隔分布的线状划痕，由此得到锂离子电池极片。本发明改进了锂离子电池极片的孔隙结构与孔隙分布，使电解液在极片中的浸润效率提高，并使锂离子电池获得更优良的功率性能，且加工效率高、成本低。
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