[發明專利]一種用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法

在審

• 申請號: 201710454939.9
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107240726A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 刁巖;馮爍;王洋
• 申請（專利權）人: 長沙新材料產業研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 郭立中

1.一種用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）對某種型號規格的磷酸鐵鋰電池，在進行指定次數的循環后，進行電性能檢測，獲得電性能參數隨循環次數變化的對應關系；

（2）對步驟（1）中經過電性能檢測的電池，進行拆解，獲得電池的正極材料、負極材料、隔膜和電解液中的一種或多種；

（3）對步驟（2）中獲得的正極材料、負極材料、隔膜和電解液中的一種或多種進行材料學檢測和/或分析化學檢測；

（4）建立關于該型號規格的磷酸鐵鋰電池電性能指標與循環次數之間的對應關系的標準數據庫、材料學參數和/或分析化學參數與循環次數之間對應關系的標準數據庫；

（5）取同型號規格的待測磷酸鐵鋰電池，進行電性能檢測，然后進行拆解，獲得該磷酸鐵鋰電池的正極材料、負極材料、隔膜和電解液中的一種或多種；

（6）對步驟（5）中獲得的正極材料、負極材料、隔膜和電解液中的一種或多種進行材料學和/或分析化學檢測，獲得材料學指標和/或分析化學指標參數；

（7）將步驟（6）中獲得的材料學指標和/或分析化學指標參數與步驟（4）中建立的標準數據庫進行比對，判斷磷酸鐵鋰電池已經使用的循環次數，預估剩余的循環次數；

其中，所述正極材料主要由磷酸鐵鋰組成。

2.根據權利要求1所述的用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，其特征在于，所述負極材料為碳負極材料或硅基負極材料。

3.根據權利要求2所述的用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，其特征在于，所述碳負極材料為人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳中的一種或多種；硅基負極材料為納米硅材料或硅基復合材料。

4.根據權利要求1中所述的用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，步驟（1）和步驟（5）中電性能檢測參數包括電池的放電容量、放電平臺電壓、內阻、能量、循環效率、電壓下降、容量保留率的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，其特征在于，所述材料學檢測是指對各個部件的結構及性能參數進行檢測表征，所述結構及性能參數包括表面形貌、厚度、體積、孔隙率、晶體結構、粒度、晶體參數、取向結構、導電性能中的一種或多種；所述化學分析包括化學組分種類、元素化合態、元素含量、各元素各化合態比例中的一種或多種。

6.根據權利要求1中所述的用于預測磷酸鐵鋰電池生命周期的方法，其特征在于，步驟（3）和步驟（6）中，對正極材料進行材料學檢測和/或分析化學檢測包括對電池正極材料的單位面積/體積中晶格常數發生變化的材料的比例、單位面積/體積中晶胞體積發生變化的材料的比例、晶粒平均粒徑、某化合態下某元素的含量、元素總含量、導電性能中的一種或多種進行表征檢測；對負極材料進行材料學檢測和/或分析化學檢測包括對電池負極材料的厚度、SEI膜成分、SEI膜中的Li元素含量進行檢測；對電解液的材料學檢測和/或分析化學檢測是對指電解液中的電解質鹽含量進行檢測；對電池隔膜的材料學檢測和/或分析化學檢測包括對隔膜的孔隙率、質量中的一種或多種進行檢測。