[發明專利]鋰電池正極材料滿充淺放性能的評價方法

有效

• 申請號: 202011566913.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112731174B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 任潘利;劉玉林;張昌明;胡大林
• 申請（專利權）人: 惠州市豪鵬科技有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01N27/00;G01N21/73;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/58;H01M4/485
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 劉燚

本申請公開了鋰電池正極材料高溫滿充淺放性能的評價方法，該評價方法包括以下步驟：步驟一：將鋰電池正極材料制備成電池；步驟二：將電池充電至約100％SoC；以預設的放電倍率電流將電池放電至目標SoC；重復n次；步驟三：收集電池的溶出物，根據溶出物中的金屬元素的含量判斷鋰電池正極材料的滿充淺放性能；其中，目標SoC為80％～98％，50≤n≤500。對于固定(負極、電解液等多項技術參數相同)的電池體系而言，正極材料的滿充淺放性能與正極材料中金屬元素溶出量具有較為明顯的相關性，因而可以通過固定周次時的溶出量預判正極材料的滿充淺放性能而不必將正極材料制成電池后一直重復滿充淺放的循環直至產氣。

技術領域

本申請涉及鋰電池技術領域，尤其是涉及鋰電池正極材料高溫滿充淺放性能的評價方法。

背景技術

鋰離子電池能量密度高、循環壽命長、安全性好，大量應用于消費類電子產品中，如手機、筆記本電腦、藍牙耳機等等。根據實際使用工況的特點，這些消費類電子產品對鋰電池在高溫環境中的滿充淺放性能要求較高，需要在經過多次循環測試后不產氣。在鋰離子電池的各類組分中，正極材料性能對電池的高溫滿充淺放性能起關鍵作用。正極材料在測試過程中長時間處于高溫高SoC狀態，結構穩定性受到影響，導致電池產氣。然而，滿充淺放電性能循環測試的周期較長，在選擇不同正極材料進行對比時，難以快速完成實驗，影響產品的開發進度。然而，行業內并沒有專門針對正極材料滿充淺放性能的評價方法，因此，有必要提出一種能夠快速評價鋰電池正極材料滿充淺放性能的方法。

發明內容

本申請旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本申請提出一種能夠快速進行的鋰電池正極材料滿充淺放性能的評價方法。

本申請的第一方面，提供鋰電池正極材料高溫滿充淺放性能的評價方法，該評價方法包括以下步驟：

步驟一：將鋰電池正極材料制備成電池；

步驟二：將電池充電至約100％SoC；以預設的放電倍率電流將電池放電至目標SoC；重復n次；

步驟三：收集電池的溶出物，根據溶出物中的金屬元素的含量判斷鋰電池正極材料的滿充淺放性能；

其中，目標SoC為80％～98％，50≤n≤500。

根據本申請實施例的評價方法，至少具有如下有益效果：

現有的滿充淺放性能的評價方法是通過電池失效時的產氣來進行判斷，但產氣是在滿充淺放的循環次數達到閾值后時快速發生，預判性較差。而發明人意外地發現，對于固定(負極、電解液等多項技術參數相同)的電池體系而言，正極材料的滿充淺放性能與正極材料中金屬元素溶出量具有較為明顯的相關性，因而可以通過固定周次時的溶出量預判正極材料的滿充淺放性能而不必將正極材料制成電池后一直重復滿充淺放的循環直至產氣。

現有的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、三元聚合物(如鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰)、其它富鋰材料及上述材料的改性材料/混合材料等。上述評價方法中的金屬元素即是指這些正極材料中鋰以外的其它金屬元素。

根據本申請的一些實施例，將所述電池充電至100％SoC的方法為：以預設的充電倍率電流將所述電池恒流充電至上限電壓，隨后恒壓充電至截止電流。

根據本申請的一些實施例，充電倍率電流為0.2C～1.5C。

根據本申請的一些實施例，充電倍率電流為0.5C～1.0C。

根據本申請的一些實施例，上限電壓為4.2V～4.6V。

根據本申請的一些實施例，上限電壓為4.3V～4.5V。

根據本申請的一些實施例，截止電流為0.01C～0.1C。

根據本申請的一些實施例，截止電流為0.02C～0.05C。