[發明專利]一種鋰電池自放電測試裝置

在審

• 申請號: 202110707076.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113611935A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 張震;厲運杰;陳虎;王利
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M4/13;H01M10/052;H01M50/533;H01M50/536
• 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

本發明提出了一種鋰電池自放電測試裝置，包括第一金屬箔材、第二金屬箔材、第一極耳、第二極耳和鋁塑膜；第一金屬箔材、第二金屬箔材封裝在鋁塑膜內且第一金屬箔材與第二金屬箔材之間設置有隔膜，鋁塑膜內填充有電解液；第一極耳、第二極耳位于鋁塑膜外部且第一極耳、第二極耳插入鋁塑膜內分別與第一金屬箔材、第二金屬箔材連接。本發明可以準確驗證隔膜黑點、破損是否會導致電池發生自放電，并且定量隔膜黑點、破損對自放電的影響程度。

技術領域

本發明涉及鋰電池自放電測試技術領域，尤其涉及一種鋰電池自放電測試裝置及其測試方法。

背景技術

鋰電池作為一種清潔、可再生能源裝置，在移動電子產品、新能源汽車、儲能領域得到了廣泛的應用，尤其是在新能源汽車領域。然而鋰電池還存在許多技術難題沒有得到解決，在一定程度上影響了鋰電池性能的發揮，及鋰電池的應用。其中電池自放電是亟待解決的技術難題之一，自放電現象的存在不僅造成電池本身能量的損失，還會因各電池間自放電的不一致性導致鋰電池組壽命減少，容量迅速衰減。

目前的研究認為鋰電池自放電的主要原因有，正、負極材料與電解液發生反應、隔膜劣化、制造工藝不良等。這其中隔膜劣化是導致自放電的主要原因之一，隔膜的主要功能是保證正負電極之間物理分離、隔離電子。如果隔膜的質量有問題或受到損壞，屏障的作用將無法正常發揮，正負電極接觸，這將導致物理自放電。電池自放電分析過程中，電池拆解時，經常能觀察到隔膜黑點、破損，可以定性判斷為電池發生自放電的原因，但缺乏驗證實驗，而且單個位點隔膜黑點、破損對自放電的影響程度尚無法定量。

發明內容

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種鋰電池自放電測試裝置。

本發明提出的一種鋰電池自放電測試裝置，包括第一金屬箔材、第二金屬箔材、第一極耳、第二極耳和鋁塑膜；第一金屬箔材、第二金屬箔材封裝在鋁塑膜內且第一金屬箔材與第二金屬箔材之間設置有隔膜，鋁塑膜內填充有電解液；第一極耳、第二極耳位于鋁塑膜外部且第一極耳、第二極耳插入鋁塑膜內分別與第一金屬箔材、第二金屬箔材連接。

優選的，第一金屬箔材、第一極耳的材質為在電解液環境中氧化電位高于4.0V的金屬材質；優選的，第一金屬箔材、第一極耳的材質為銀、金、鉑或者鋁。

優選的，第二金屬箔材、第二極耳的材質為在電解液環境中氧化電位高于2.0V的金屬材質；優選的，第二金屬箔材、第二極耳的材質鋁、銅、鎳、銀、金或鉑。

優選的，第一極耳與第一金屬箔材采用超聲焊連接。

優選的，第二極耳與第二金屬箔材采用超聲焊連接。

優選的，所述隔膜為正常隔膜、帶孔隔膜或者帶黑點隔膜。

本發明還提出一種鋰電池自放電測試裝置的測試方法，包括以下步驟：

S1、取一單體電池，并使單體電池在預定倍率X₁下進行常溫定容；定容結束后，在該預定倍率X₁下將單體電池調整至預定SOC值并在該預定SOC值下測試該單體電池的自放電速率ε₀；

S2、在預定倍率X₂下進行常溫定容，；定容結束后，在該預定倍率X₂下對單體電池進行充電，并記錄充電容量C₁；

S3、在常溫下，將該單體電池的正極耳、負極耳通過導線分別與測試裝置的第一極耳、第二極耳連接，連接時間為T；

S4、將該單體電池與測試裝置斷開連接，在預定倍率X₃下對該單體電池進行放電，并記錄放電容量C₂；

S5、計算單體電池連接測試裝置過程中的自放電速率ε₁＝(C₁-C₂)/T；