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CN118970194A - 一种锂离子电池的制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池的制备方法 Download PDF

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CN118970194A
CN118970194A CN202410914467.0A CN202410914467A CN118970194A CN 118970194 A CN118970194 A CN 118970194A CN 202410914467 A CN202410914467 A CN 202410914467A CN 118970194 A CN118970194 A CN 118970194A
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dcr
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lithium ion
lithium
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徐汝辉
王接喜
王志兴
徐明辉
周燕
韩晓辉
廖兴群
郭华军
李广超
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Huizhou Highpower Technology Co Ltd
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Central South University
Huizhou Highpower Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：制备多个极片，多个所述极片分类为正极片和负极片；获取每个所述极片的实际DCR参数；根据目标锂离子电池的极片的目标DCR参数，筛选所述正极片；选取负极片与筛选出的所述正极片匹配；将匹配后的所述正极片、所述负极片与隔膜组装为锂离子电池。本发明基于DCR分解理论设计多个实际DCR参数不同的正极片和负极片，在确定订单要求及设计目标后，快速制定策略，将正极片与负极片快速匹配，并组装为电池，可实现定量控制电池电化学性能，易于电池的建模仿真，实现后续应用端的电源系统的数字化管理，从而缩短研发周期，降低研发成本。

Description

一种锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命和相对稳定的电化学性能，已成为电子设备、电动汽车及大型储能系统等领域的首选能源存储解决方案。随着这些应用对电池性能要求的不断提升，例如更高的能量密度、更长的循环寿命以及更快的充电能力，对电池设计和制造的要求也更为严格和多样化。
然而，当前锂离子电池的设计和开发过程面临着一系列挑战。主要原因在于，预生产的电池产品往往面临存储问题，因为电池在长时间存储过程中可能会发生性能退化，从而增加了相关的维护和安全成本。因此现有技术中通常在获取订单后根据需求设计产品，这一过程涉及大量的实验优化和测试验证，通常需要数月甚至数年时间来完成从概念到产品的转化，导致了研发成本高、研发周期长。
发明内容
本发明实施例提供一种锂离子电池的制备方法，以解决现有的锂离子电池的设计过程研发成本高、研发周期长的问题。
具体地，本发明提供了一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
制备多个极片，多个所述极片分类为正极片和负极片；
获取每个所述极片的实际DCR参数；
根据目标锂离子电池的极片的目标DCR参数，筛选所述正极片；其中，所述正极片的实际DCR参数与目标锂离子电池的正极片的所述目标DCR参数相同；
选取负极片与筛选出的所述正极片按照0.56≤x≤0.83的关系匹配；其中，x为正极片的实际DCR参数与负极片的实际DCR参数的比值。
将匹配后的所述正极片、所述负极片与隔膜组装为锂离子电池。
可选的，0.77≤x≤0.83。
可选的，所述DCR参数包括孔隙率、迂曲度、有效电化学面积、电化学反应常数、锂离子固相扩散系数中的一种或多种。
可选的，所述实际DCR参数的所述孔隙率通过以下公式计算：
其中，ε为孔隙率，ρcompressed为极片的压实密度，melectrode为极片质量，ρaverage为极片的平均密度，Selectrode为极片面积，Lelectrode为极片厚度；
ratio为极片中组分的质量占比，ratio1为极片中第一种组分的质量占比，ratio2为极片中第二种组分的质量占比...ration为极片中第n种组分的质量占比；
ρ为极片中组分的真实密度，ρ1为极片中第一种组分的真实密度，ρ2为极片中第二种组分的真实密度...ρn为极片中第n种组分的真实密度。
可选的，所述实际DCR参数的所述迂曲度通过以下公式计算：
其中，τ为迂曲度，ε为孔隙率，Rion为离子内阻，Acc为集流体面积，L为极片厚度，K0为电解液本征电导率。
可选的，所述实际DCR参数的所述迂曲度通过以下公式计算：
τ＝γ·ε-α
其中，τ为迂曲度，γ为修正因子，ε为孔隙率，α为Bruggeman指数。
可选的，所述实际DCR参数的所述电化学反应常数通过以下公式计算：
其中：k为电化学反应常数，Cs,max为正极材料的锂离子固相最大浓度，Cs为正极材料在50％SOC下的锂离子固相浓度，Ce为电解液锂离子浓度，i0为正极材料的交换电流密度；
R为理想气体常数，T为温度，n为反应级数，F为法拉第常数。
可选的，所述实际DCR参数的所述锂离子固相扩散系数通过以下公式计算：
其中，Ip为峰电流的大小；n为氧化还原过程中的电子转移数；A为浸入溶液中的电极面积；D为锂离子固相扩散系数；ν为扫描速率；C0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。
可选的，所述正极片包括正极集流体和设于所述正极集流体表面的正极膜片，所述正极膜片的材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂、三元正极材料、富锂锰正极材料中的一种或多种；
所述负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂；所述负极活性物质包括碳基负极材料、钛酸锂、硅基负极材料、锡基负极材料、过渡金属氧化物负极中的一种或多种。
可选的，所述正极膜片通过以下步骤制备：
将SWCNT分散体和钴酸锂按照1:0.3-0.5的质量比混合均匀，并分散成浆液；将所述浆液过滤到过滤膜上，经过冷冻干燥、辊压得到所述正极膜片；
以所述SWCNT分散体的质量为100％计，单壁碳纳米管的含量为0.2-0.6wt％，羧甲基纤维素的含量为0.4-0.8wt％，余量为水。
本发明的有益效果在于：
本发明基于DCR分解理论设计多个实际DCR参数不同的正极片和负极片，在确定订单要求及设计目标后，快速制定策略，将正极片与负极片快速匹配，并组装为电池，可实现定量控制电池电化学性能，易于电池的建模仿真，实现后续应用端的电源系统的数字化管理，从而缩短研发周期，降低研发成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一实施例中锂离子电池的制备方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明实施例一实施例中锂离子电池的制备方法的示意性流程图，如图1所示，本发明实施例提供了一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
制备多个极片，多个所述极片分类为正极片和负极片；
获取每个所述极片的实际DCR参数；
根据目标锂离子电池的极片的目标DCR参数，筛选所述正极片；其中，所述正极片的实际DCR参数与目标锂离子电池的正极片的所述目标DCR参数相同；
选取负极片与筛选出的所述正极片按照0.56≤x≤0.83的关系匹配；其中，x为正极片的实际DCR参数与负极片的实际DCR参数的比值；
将匹配后的所述正极片、所述负极片与隔膜组装为锂离子电池。
本发明中的实际DCR参数包括孔隙率、迂曲度、有效电化学面积、电化学反应常数、锂离子固相扩散系数中的一种或多种。本发明基于DCR分解理论设计多个实际DCR参数不同的正极片和负极片，在确定订单要求及设计目标后，快速制定策略，将正极片与负极片快速匹配，并组装为电池，可实现定量控制电池电化学性能，易于电池的建模仿真，实现后续应用端的电源系统的数字化管理，从而缩短研发周期，降低研发成本。
锂离子电池正极锂离子的脱出与负极锂离子的嵌入过程均会遇到阻碍，在直流工况下的阻碍即为直流内阻(Direct current internal resistance,DCR)，直流内阻按成分可以分解为欧姆内阻、电化学反应内阻、扩散内阻。正极锂离子的脱出与负极锂离子的嵌入过程所遇到的三种内阻如果没有得到合理的匹配，会造成正负极区域的锂离子迁移速度不同，即正极脱出的锂离子迁移到负极区域，理论上，负极有足够的能力接纳从迁移过来的锂离子，但由于正负极的动力学没有得到合适的匹配，造成锂离子迁移速度不同，就会造成负极区域的锂离子发生局部“阻塞”，来不及嵌入负极材料晶体内的锂离子依然会发生还原反应，产生局部析锂现象。因此，由于正负极的动力学不匹配，可能会造成电池的局部过充与过放，从而影响电池的循环寿命。而过于宽松的动力学匹配关系会牺牲电池的体积能量密度与质量能量密度；
基于以上原因，本发明并未根据CB值匹配正负极容量，而是将正极片与负极片按照0.56≤x≤0.83的关系匹配实际DCR参数，实现定量控制电池电化学子过程的动力学，从而易于实现正负极的不同电化学过程的动力学匹配。在保证能量密度的同时减少因局部失效造成电池性能衰减的可能性以及容量跳水现象的发生，从而兼顾电池的高能量密度与电池寿命。
在本发明的一实施例中，所述负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂。活性物质包括碳基负极材料、钛酸锂、硅基负极材料、锡基负极材料、过渡金属氧化物负极中的一种或多种。导电剂包括导电炭黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。所述粘结剂包括聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶中的一种或多种。所述溶剂包括乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、去离子水、酒精、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种。
所述正极片包括正极集流体和设于所述正极集流体表面的正极膜片，所述正极膜片的材料包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述正极活性材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂、三元正极材料(Li(NiCoMn)O2)、富锂锰正极材料(xLi2MnO3·(1–x)LiTMO2,TM＝Ni,Mn,Co,等)中的一种或多种。
极片的厚度范围为1μm～50μm。负极材料通过干法电极制备法或湿法电极制备成多个负极片。
在本发明的一实施例中，所述实际DCR参数包括孔隙率、迂曲度、有效电化学面积、电化学反应常数、锂离子固相扩散系数中的一种或多种。所述实际DCR参数的所述孔隙率通过以下公式计算：
其中，ε为孔隙率，ρcompressed为极片的压实密度，melectrode为极片质量，ρaverage为极片的平均密度，Selectrode为极片面积，Lelectrode为极片厚度；
ratio为极片中组分的质量占比，ratio1为极片中第一种组分的质量占比，ratio2为极片中第二种组分的质量占比...ration为极片中第n种组分的质量占比；
ρ为极片中组分的真实密度，ρ1为极片中第一种组分的真实密度，ρ2为极片中第二种组分的真实密度...ρn为极片中第n种组分的真实密度。
所述实际DCR参数的所述迂曲度通过以下两个公式中的任一个计算：
τ＝γ·ε-α
其中，τ为迂曲度，ε为孔隙率，Rion为离子内阻，Acc为集流体面积，L为极片厚度，K0为电解液本征电导率。其中，τ为迂曲度，γ为修正因子，γ取值范围为1.5～2.0，ε为孔隙率，α为Bruggeman指数。
其中，采用X射线断层扫描/截面扫描电镜和仿真模拟结合的方式进行计算迂曲度时，拟合公式采用τ＝γ·ε-α。通过实验方法测试迂曲度时，采用公式计算。并且，两个公式可互相验证，只有通过两种方式测得的迂曲度相同时，采用该迂曲度，以确保计算的准确性。
所述实际DCR参数的所述电化学反应常数通过以下公式计算：
其中：k为电化学反应常数，Cs,max为正极材料的锂离子固相最大浓度，Cs为正极材料在50％SOC下的锂离子固相浓度，Ce为电解液锂离子浓度，i0为正极材料的交换电流密度；R为理想气体常数，T为温度，n为反应级数，F为法拉第常数。
所述实际DCR参数的所述锂离子固相扩散系数通过以下公式计算：
其中，Ip为峰电流的大小；n为氧化还原过程中的电子转移数；A为浸入溶液中的电极面积；D为锂离子固相扩散系数；ν为扫描速率；C0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。
具体的，所述正极膜片通过以下步骤制备：
将SWCNT(单壁碳纳米管)分散体和钴酸锂按照1:0.3-0.5的质量比混合均匀，并分散成浆液。将所述浆液过滤到过滤膜上，经过冷冻干燥、辊压得到正极膜片。进一步的，以所述SWCNT分散体的质量为100％计，单壁碳纳米管的含量为0.2-0.6wt％，羧甲基纤维素的含量为0.4-0.8wt％，余量为水。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以正极的活性材料为高电压4.48V型钴酸锂(LCO-4.48V)为例，钴酸锂的具体信息见表1。
表1钴酸锂的具体信息
性质 钴酸锂-4.48V
粒径,D50(μm) 16
比表面积(cm2/g) 0.2432
比容量(mAh/g) 188
电化学窗口(vs.Li/Li+，V) 3.0-4.48
(1)正极片的制备
将0.4wt％SWCNT分散在水中，得到SWCNT分散体，其中，SWCNT分散体中的稳定剂为0.6wt％的羧甲基纤维素。分别将LCO-4.48V与SWCNT分散体按照0.39:1的质量比混合，用高速剪切乳化机分散制成浆液，加入去离子水调节粘度，得到浆料。将浆料真空过滤到水基过滤膜(混合纤维素酯膜，厚度0.45μm)上，形成乳状组织。然后将乳状组织经过冷冻干燥24h，通过辊压形成正极膜片，将正极膜片复合在正极集流体上，得到正极片。重复以上操作，制备出不同厚度的正极片。不同厚度的正极片具有不同的DCR电化学参数。选取多个厚度为82μm的正极片进行实验。
(2)负极片的制备
将负极活性物质石墨、导电剂导电碳黑、粘结剂羧甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按照质量比97.8％:0.4％:0.8％:1.0％在适量的去离子水溶剂中充分搅拌混合，使其形成均匀的负极浆料。然后将此负极浆料涂覆于负极集流体铜箔上，烘干、冷压，辊压压实密度为1.75g/cm3，分条后得到负极片。选取多个厚度不同的负极片进行实验。
(3)以正极片为例，获取正极片的实际DCR参数。
通过组装对称电池，即可测试对称电池的电化学阻抗谱(EIS)，并得到电极的离子内阻(Rion)。然后通过下列公式(1)或(2)计算电极的迂曲度。通过公式(3)、(4)、(5)计算孔隙率。
τ＝γ·ε-α (1)
其中，τ为迂曲度，ε为孔隙率，ρcompressed为极片的压实密度，melectrode为极片质量，ρaverage为极片的平均密度，Selectrode为极片面积，Lelectrode为极片厚度。ratio为极片中组分的质量比；ρ为极片中组分的真实密度。其中，active-material为活性物质(LCO-4.48V)，SWCNT为单壁碳纳米管，CMC为羧甲基纤维素。
迂曲度采用X射线断层扫描/截面扫描电镜和仿真模拟结合的方式进行计算时，拟合公式采用τ＝γ·ε-α。迂曲度通过实验方法测试时，采用公式计算。并且，两个公式可互相验证，只有通过两种方式测得的迂曲度相同时，采用该迂曲度，以确保计算的准确性。
其中，离子内阻Rion的测试方法如下：①测试极片厚度：分别裁切为极片大小60×75mm、固态电极大小60×45mm，按正常工序烘干、叠片、装配、注液；②静置12h充分润湿极片；③上玻璃夹板0.07MPa；④EIS测试：将工作电极和对电极夹在两极耳，测试频率为0.1-106Hz，5mV扰动。固定频率取点：特征频率下(45度斜线拐点为特征频率)，Z1＝A，实轴交点：Z2＝0，Z1＝B；离子阻抗按照下列公式计算得到：Rion＝3×(A-B)。
电池老化前的相关数据如表2所示。
表2正极片的相关参数。
参数 钴酸锂
离子内阻，Rion 1.315Ω
集流体面积，Acc 1.13×10-4m2
电解液本征电导率，K0 10.3S/m
极片厚度，L 164×10-6m
孔隙率，ε 0.15
迂曲度，τ 1.40
电化学反应内阻关键参数的获取：
通过测试正极片在不同温度下的EIS，获得不同温度下电化学反应阻抗Rct。根据公式(6)获得交换电流密度，并通过公式(7)计算电化学反应速率常数，通过公式(8)中电化学反应速率常数与温度之间的关系计算得到电化学反应活化能。
其中：Cs,max为钴酸锂的锂离子固相最大浓度，Cs为钴酸锂在50％SOC下的锂离子固相浓度，Ce为电解液锂离子浓度，i0为钴酸锂电极颗粒的交换电流密度，k为电化学反应常数，Ea为电化学反应的活化能，R为理想气体常数，T为温度，n为反应级数，F为法拉第常数，T1、T2为任意温度值，T1≠T2，k1为T1下的电化学反应常数，k2为T2下的电化学反应常数。具体参数如表3所示。
表3钴酸锂的电化学反应相关参数(50％SOC)
锂离子固相扩散系数的获取：
基于Randles-Sevchik方程：
Ip＝0.4463zFA(zF/RT)1/2ΔC0D1/2v1/2
常温时，有以下公式：
Ip＝2.69×105An3/2C0D1/2v1/2
其中，Ip为峰电流的大小；n为氧化还原过程中的电子转移数；A为浸入溶液中的电极面积；D为电极中的扩散系数；ν为扫描速率；C0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。
浸入溶液中的电极面积，一般可认为是其几何面积，扣电极片半径为6mm，极片面积为0.000113m2。由于锂在电极材料中的扩散是一个非常缓慢的过程，所以扫描速率的选择最好在1mV/s以下，本实验选取(0.1mV/s、0.2mV/s、0.3mV/s、0.5mV/s、0.8mV/s)。C0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。相应氧化或者还原的电荷量可以通过积分相应的电极峰得到，由于是单电子反应，电荷量就是相应锂离子的物质的量。然后再除以电解液的体积就可以计算得到参加反应的锂离子的浓度了。将不同扫描速率下的峰值电流对扫描速率的平方根作图，根据Ip-v1/2斜率计算锂离子固相扩散系数。与公式相关的参数如
表4所示。
表4锂离子扩散过程中相关参数。
参数 钴酸锂
Ip-v1/2斜率 0.1463
电极面积(m2) 1.13×10-4
锂离子浓度(mol/m3) 16440.3
锂离子固相扩散系数(m2/s) 8.57×10-14
通过获取以上电化学关键参数，可以实现对钴酸锂电极DCR的计算，A、B两种正极片的相关参数如表5所示：
表5两种正极片的DCR相关参数
(4)将负极片按照步骤(3)中的方法进行测试。
正极片、负极片的关键参数如下表6所示。
表6正极片、负极片实际DCR参数
将不同负极片与同一参数的正极片匹配、组合，以得到实施例1-3及对比例1 -3的锂离子电池，实施例1-3及对比例1锂离子电池的实际DCR参数的匹配情况区别如表7所示。
表7实施例1-4及对比例1DCR参数的匹配情况
对实施例1-3的电池与对比例1-3的电池进行循环性能的测试，循环性能对比情况如表8所示。
由表8可知：实施例1-3与对比例1相比，经过正负极DCR匹配的电池在多次循环后的比容量并未明显下降。同时，本发明基于DCR分解理论设计多个实际DCR参数不同的正极片和负极片，在确定订单要求及设计目标后，快速制定策略，将正极片与负极片快速匹配，并组装为电池，可实现定量控制电池电化学性能，易于电池的建模仿真，实现后续应用端的电源系统的数字化管理，从而缩短研发周期，降低研发成本。
并且，实施例1、实施例2与对比例1相比，表明经过合理正负极DCR匹配的电池其循环性能、库伦效率均得到改善。也就是说，经过合理正负极DCR匹配的电池，在缩短研发周期、降低研发成本的同时，还能够改善其循环性能，得到循环性能优异的电池。
进一步地，实施例3与实施例1相比，正极DCR远大于负极，负极活性物质量较多，负极形成大量SEI膜，消耗大量可循环锂，前20圈容量下降较多，后续循环比较稳定。对比例2、对比例3与实施例1相比，负极DCR远远多于正极DCR，正极活性物质量较多，前20圈容量下降较少，后面的循环中可循环锂易在负极析出，形成锂枝晶，形成微短路，造成容量突然下降现象。因此表明并非任意比例的DCR参数匹配均不影响电池的比容量，只有通过遵循本发明提供的方法进行DCR参数匹配，才能得到循环性能优异的电池。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备多个极片，多个所述极片分类为正极片和负极片；
获取每个所述极片的实际DCR参数；
根据目标锂离子电池的极片的目标DCR参数，筛选所述正极片；其中，所述正极片的实际DCR参数与目标锂离子电池的正极片的所述目标DCR参数相同；
选取负极片与筛选出的所述正极片按照0.56≤x≤0.83的关系匹配；其中，x为正极片的实际DCR参数与负极片的实际DCR参数的比值；
将匹配后的所述正极片、所述负极片与隔膜组装为锂离子电池。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
0.77≤x≤0.83。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述DCR参数包括孔隙率、迂曲度、有效电化学面积、电化学反应常数、锂离子固相扩散系数中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述实际DCR参数的所述孔隙率通过以下公式计算：
其中，ε为孔隙率，ρcompressed为极片的压实密度，melectrode为极片质量，ρaverage为极片的平均密度，Selectrode为极片面极，Lelectrode为极片厚度；
ratio为极片中组分的质量占比，ratio1为极片中第一种组分的质量占比，ratio2为极片中第二种组分的质量占比...ration为极片中第n种组分的质量占比；
ρ为极片中组分的真实密度，ρ1为极片中第一种组分的真实密度，ρ2为极片中第二种组分的真实密度...ρn为极片中第n种组分的真实密度。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
所述实际DCR参数的所述迂曲度通过以下公式计算：
其中，τ为迂曲度，ε为孔隙率，Rion为离子内阻，Acc为集流体面积，L为极片厚度，K0为电解液本征电导率。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
所述实际DCR参数的所述迂曲度通过以下公式计算：
τ＝γ·ε-α
其中，τ为迂曲度，γ为修正因子，γ取值范围为1.5～2.0，ε为孔隙率，α为Bruggeman指数。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述实际DCR参数的所述电化学反应常数通过以下公式计算：
其中：k为电化学反应常数，Cs,max为锂离子固相最大浓度，Cs为正极材料在50％SOC下的锂离子固相浓度，Ce为电解液锂离子浓度，i0为正极材料的交换电流密度，Rct为电化学反应阻抗；R为理想气体常数，T为温度，n为反应级数，F为法拉第常数。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述实际DCR参数的所述锂离子固相扩散系数通过以下公式计算：
其中，Ip为峰电流的大小；n为氧化还原过程中的电子转移数；A为浸入溶液中的电极面积；D为锂离子固相扩散系数；ν为扫描速率；C0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述正极片包括正极集流体和设于所述正极集流体表面的正极膜片，所述正极膜片的材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂、三元正极材料、富锂锰正极材料中的一种或多种；
所述负极片包括负极集流体和负极材料，所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂；所述负极活性物质包括碳基负极材料、钛酸锂、硅基负极材料、锡基负极材料、过渡金属氧化物负极中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述正极膜片通过以下步骤制备：
将SWCNT分散体和钴酸锂按照1:0.3-0.5的质量比混合均匀，并分散成浆液；将所述浆液过滤到过滤膜上，经过冷冻干燥、辊压得到所述正极膜片；
以所述SWCNT分散体的质量为100％计，单壁碳纳米管的含量为0.2-0.6wt％，羧甲基纤维素的含量为0.4-0.8wt％，余量为水。
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