[發明專利]一種三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法

有效

• 申請號: 201910207862.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110007245B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 吳歡歡;袁雪芹;李麗娟;王蓉蓉;邵素霞;冷飛喜;陳方
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟;金凱

本發明的一種三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法，可解決由于電池N/P設計不合理可能造成的電池合成投料的浪費或者在電池充電過程中造成電池的析鋰，最終可能會導致電池出現危險的技術問題。包括以下步驟：S100、將鋰離子三電極電池置于25℃的恒溫箱內，連接在測試柜上，以設定的倍率充電至滿電態；S200、根據充電過程中負極對參比電勢變化的趨勢，判斷電池N/P設計的合理性。本發明通過不同N/P比的三電極電池在充電過程中負極電勢平臺的變化，清晰明了的判斷該電池N/P設計的合理性，該方法操作簡單、易行，在電池設計方面具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法。

背景技術

鋰離子電池具有高比能量、壽命長、綠色低碳等優點，在電動汽車、電子消費品中得到廣泛應用。然而不合理的鋰離子電池設計就會很容易引發電池內部的熱失控，導致電池著火、爆炸等不安全事故的發生。而在電池設計中，一個重要的標準就是電池N/P比的大小，N/P比設計過大時，在充電過程中，負極表面的嵌鋰量不足，容量不能充分利用，而N/P過小時，正極中的可逆鋰含量過剩，大于負極滿嵌鋰時的鋰含量，則在充電過程中，正極中的可逆鋰就會部分在負極表面析出，造成電池析鋰，最終可能會導致電池出現安全問題。因此，設計一種檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法具有很重要的意義。

發明內容

本發明提出的一種三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法，可解決由于電池N/P設計不合理可能造成的電池合成投料的浪費或者在電池充電過程中造成電池的析鋰，最終可能會導致電池出現危險的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法，包括以下步驟：

將三電極電池置于25℃的恒溫箱內，連接在測試柜上，以一定的倍率充電至滿電態，根據充電過程中負極對參比電勢變化的趨勢，判斷電池N/P設計的合理性；

所述鋰離子三電極電池適用于所有鋰離子電池全電池體系包括方形、軟包等。

所述參比包括鋰箔、銅絲、金絲。

所述鋰離子電池限定為負極為石墨或Si/C（wt(Si) ≤ 25%）的三電極電池，小倍率下充電至滿電態的過程中負極對參比具有三個完整的嵌鋰平臺。

所述不同N/P比的三電極電池充電倍率范圍為0.01C - 0.2C。

所述的三電極電池若充電至滿電態過程中，負極電勢曲線上出現三個完整的嵌鋰平臺，則表明該電池N/P比設計合理。

所述三電極電池若充電至滿電態過程中，負極電勢曲線上未出現三個完整的嵌鋰平臺，則表明該電池N/P比設計偏大，不合理。

所述三電極電池若充電至滿電態過程中，負極電勢曲線上除了出現三個完整的嵌鋰平臺，還在0V左右出現一個析鋰平臺，則表明該電池N/P比設計偏小，不合理。

由上述技術方案可知，本發明的三電極檢測鋰離子電池N/P比設計合理性的方法，即當電池N/P比設計合理時，其三電極電池充電至滿電態的過程中，負極對參比曲線上具有三個完整的嵌鋰平臺，而電池N/P比設計不合理時，三電極電池充電至滿電態的過程中，負極對參比曲線上三個嵌鋰平臺不能完全出現或者出現四個平臺，據此不同來判斷待測電池N/P設計的合理性。

本發明有益效果：

電池N/P的設計對電池性能以及安全都具有很重要的意義，而本發明通過不同N/P比的三電極電池在充電過程中負極電勢平臺的變化，清晰明了的判斷該電池N/P設計的合理性，該方法操作簡單、易行，在電池設計方面具有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的方法流程圖；