[發明專利]一種鋰離子電池可逆析鋰的定量測定方法

有效

• 申請號: 202010560631.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111766518B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 張震;厲運杰;陳虎;孫言飛;王利;夏厚勇;韓威振
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/385
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 余婧

本發明公開了一種鋰離子電池可逆析鋰的定量測定方法，包括以下步驟：取定容后的待測鋰離子電池，先采用恒流轉恒壓的充電方式進行充電，然后對電池施加大小為I₀的小電流進行恒流放電，記錄放電期間電壓隨時間的變化，將得到的V～t曲線進行二階微分處理，得到dV/dt～t曲線，再根據該曲線的拐點時間t₀，計算電池在充電過程中的可逆析鋰量。本發明不僅可以實現對鋰離子電池析鋰的無損檢測，而且可以對可逆析鋰的含量進行定量，實現對鋰離子電池析鋰程度的無損評價。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池檢測技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池可逆析鋰的定量測定方法。

背景技術

動力電池技術的不斷進步，使得新能源行業得到了快速發展。隨著技術的進步以及人們工作及生活需求的不斷變化，對動力電池的性能提出了更高的要求。其中，快充成為人們對鋰離子電池性能的期待之一。但是鋰離子電池在大倍率充電、低溫充電或經過循環后極化增大等情況下都容易出現析鋰，而析鋰會加速電池的容量衰減，使得電池內阻增加，并且鋰枝晶有可能刺破隔膜導致內部短路，造成安全問題。以上情況都會加速鋰離子電池的老化，導致電池性能降低、失效，甚至可能出現更加嚴重的后果。

目前，對于析鋰的檢測，無損檢測正在逐步取代拆解法，無損檢測不需對電池進行不可逆的拆解，就能獲取電池析鋰的情況。例如申請號201810194583.4名為《析鋰檢測方法及裝置》的專利，通過在待測電池的放電過程中，采集電壓信號，然后，根據所述電壓信號，獲取所述待測電池的放電曲線，所述放電曲線表征電壓與放電時長之間的關系，從而，根據所述放電曲線，獲取所述待測電池的電壓波動曲線，所述電壓波動曲線表征電量對電壓的二階導數與電壓之間的關系，進而，根據所述電壓波動曲線，檢測所述待測電池是否發生析鋰。例如申請號為201210312700.5名為《一種鋰離子動力電池析鋰的檢測方法》的中國發明專利、申請號為201710342850.3名為《電池析鋰的檢測方法、電池管理系統及電池系統》，上述專利公開的檢測方法在不拆解鋰離子電池的情況下，通過獲取合適的電學參數，然后對電學參數進行分析，繼而能夠得到鋰離子電池的析鋰情況。

上述檢測方法均能在無損條件下反應鋰離子電池內部的析鋰情況，但均為定性分析，但不能檢測析鋰量，不能評價析鋰的嚴重程度。因此，開發一種定量或者半定性分析析鋰量的方法，對評價析鋰程度尤為重要。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種鋰離子電池可逆析鋰的定量測定方法。

本發明提出的一種鋰離子電池可逆析鋰的定量測定方法，包括以下步驟：

S1、取定容后的待測鋰離子電池，采用恒流轉恒壓的充電方式進行充電；

S2、對步驟S1充電后的電池施加大小為I₀的小電流進行恒流放電，記錄放電期間電壓隨時間的變化，得到V～t曲線；

S3、對V～t曲線進行二階微分處理，得到dV/dt～t曲線，記錄該曲線的拐點時間t₀；

S4、根據拐點時間t₀計算電池在充電過程中的可逆析鋰量。

優選地，所述可逆析鋰量的計算方法為：可逆析鋰量Q＝I₀·t₀。

優選地，所述步驟S1中，采用恒流轉恒壓的充電方式充電至70％SOC～100％SOC；

優選地，所述步驟S1中，先恒流充電至50％SOC～70％SOC，測得電壓值為V₁，然后以大小為V₁的電壓恒壓充電至70％SOC～100％SOC。

優選地，所述步驟S1中，恒流充電的電流大小為0.2C～2C。

優選地，所述I₀為1/50C～1/5C。