一种锂离子电池自放电的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池自放电的评价方法。包括：充电锂离子电池至第一荷电状态，并在第一预设温度下，控制锂离子电池循环充电和放电第一预设时间；第二预设温度下，充电锂离子电池至第二荷电状态，并将锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中锂离子电池单位时间内的第一压降变化；重复执行循环和存储的操作至少一次，获取每次重复过程中锂离子电池单位时间内的第二压降变化；比较第一压降变化和第二压降变化，评价锂离子电池的自放电性能；其中，第一预设温度大于第二预设温度，第三预设温度大于第二预设温度。本发明专利技术的技术方案，通过高温下循环存储，促使锂离子电池中金属元素溶出，缩短了金属元素对电池性能影响的评价周期。

An evaluation method for self discharge of lithium ion batteries

The invention discloses an evaluation method for self discharge of lithium ion batteries. It includes: charging lithium ion battery to the first state of charge, and controlling the first preset time of lithium ion battery cycle charging and discharging at the first preset temperature; second preset temperature, charging lithium ion battery to second charge state, and storing lithium ion battery at third preset temperature to obtain lithium in storage process The first pressure drop in the unit time of the ion battery is changed; the operation of repeating cycle and storage is at least once, and the second voltage drop in the unit time of lithium ion battery in each repetition process is changed; the change of the first pressure drop and the second pressure drop is compared, and the self discharge performance of the lithium ion battery is evaluated; among them, the first presupposition temperature The temperature is higher than second preset temperature, and the third preset temperature is greater than second preset temperature. The technical scheme of the present invention can promote the dissolution of metal elements in the lithium ion battery by circulating storage at high temperature, and shorten the evaluation period of the influence of metal elements on the performance of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池自放电的评价方法
本专利技术实施例涉及锂离子动力电池
，尤其涉及一种锂离子电池自放电的评价方法。
技术介绍
锂离子电池由于其电压高、能量密度高、体积小、容量大和循环寿命长等优点被广泛应用于电子设备及能源领域。今年来，随着新能源汽车行业的迅速发展，锂离子电池的安全性和一致性有待进一步提高。在电动汽车的储能系统及工具市场中，单个的锂离子电池通过串联或者并联形成一个锂离子电池组，锂离子电池组内的各个锂离子电池必须保证良好的自放电一致性才能保证充电或者存储的过程中不会出现过充现象。通常，评价锂离子电池自放电的方法包括定义法(直接测量)和压差法(K值)。定义法通过测量锂离子电池搁置一段时间后的容量损失评价锂离子电池的自放电性能，测试周期长、长时间占用较多的设备和场地且影响因素大。常规的压差法通过测量单位时间内锂离子电池压降的变化评价锂离子电池的自放电性能，对于粉尘、集流体毛刺、正/负极与电解液适配性导致的自放电具有良好的识别作用，但是难以鉴别集流体、主材及导电剂中的添加物或杂质，尤其是金属元素对锂离子电池自放电性能的影响，导致长期使用过程中锂离子电池性能劣化，且存在安全风险。
技术实现思路
本专利技术提供一种锂离子电池自放电的评价方法，通过在高温下循环和存储，加速锂离子电池中金属元素溶出的过程，通过比较单位时间内锂离子电池的压降变化，评价锂离子电池的自放电性能，解决了难以鉴别金属元素稳定性对锂离子电池的自放电性能的影响的问题，同时缩短了评价周期。本专利技术实施例提出一种锂离子电池自放电的评价方法，包括：充电锂离子电池至第一荷电状态，并在第一预设温度下，控制所述锂离子电池循环充电和放电第一预设时间；第二预设温度下，充电所述锂离子电池至第二荷电状态，并将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化；重复执行所述循环和存储的操作至少一次，获取每次重复过程中所述锂离子电池单位时间内的第二压降变化；比较所述第一压降变化和所述第二压降变化，评价所述锂离子电池的自放电性能；其中，所述第一预设温度大于所述第二预设温度，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。可选的，比较所述第一压降变化和所述第二压降变化，评价所述锂离子电池的自放电性能，包括：比较所述第一压降变化和所述第二压降变化；当所述第一压降变化与所述第二压降变化之间的差值的绝对值与所述第一压降变化之间的比值大于或者等于第一预设值时，所述锂离子电池的自放电性能显著。可选的，将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化，包括：存储过程开始时，获取所述锂离子电池的第一开路电压值；将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储第二预设时间，存储过程结束时，获取所述锂离子电池的第二开路电压值；根据所述第一开路电压值、所述第二开路电压值和所述第二预设时间，计算所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化。可选的，将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化，包括：存储过程开始时，记录所述锂离子电池的第三开路电压值，并记录所述第三开路电压对应的第一时刻；将所述锂离子电极置于第三预设温度下直至所述锂离子电池的电压值下降至第四开路电压值，记录所述第四开路电压值对应的第二时刻；根据所述第一时刻和所述第二时刻确定所述锂离子电池的存储时间；根据所述第三开路电压值、所述第四开路电压值和所述存储时间，计算所述锂离子电池单位时间内的压降变化。可选的，所述第一预设温度范围为50℃-80℃；所述第二预设温度范围为22℃-28℃；所述第三预设温度范围为60℃-80℃。可选的，所述第一荷电状态包括荷电状态取值在50％至100％范围内的任一状态。可选的，所述第二荷电状态为荷电状态取值为100％的状态。可选的，所述第一预设时间为10周-20周。可选的，所述第一预设值的范围为20-60％。可选的，所述第二预设时间为1天-7天。本专利技术实施例提供了一种锂离子电池自放电的评价方法，利用高温下循环和存储的方法，在循环充电和放电的过程中，加速动力学过程，促使化合态的金属元素溶出，并通过比较多次重复循环和存储过程中获取的锂离子电池单位时间内压降变化，评价锂离子电池的自放电性能，可以快速识别金属元素稳定性对锂离子电池自放电性能的影响，缩短了评价周期，克服了常规测试方法(静置压降法)难以鉴别金属元素稳定性对锂离子电池的自放电性能的影响的问题，避免锂离子电池长期使用过程中性能的劣化与安全风险。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种锂离子电池自放电的评价方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种锂离子电池自放电的评价方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例三提供的一种锂离子电池自放电的评价方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例四提供的一种锂离子电池自放电的评价方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的一种锂离子电池自放电的评价方法的流程示意图。本专利技术实施例的锂离子电池自放电的评价方法可以应用在需要快速识别新材料中的金属元素对锂离子电池自放电性能的影响的场景，其中，新材料可包括主材、集流体和导电剂，主材示例性的可包括镍钴锰酸锂、钴酸锂、石墨、硅炭和硅氧；集流体示例性的可包括铜箔和铝箔；导电剂示例性的可包括超导石墨、炭黑、乙炔黑和石墨烯。可识别的金属元素示例性的可包括铁、铜、锌、锰、钛、铝和镁等存在于上述锂离子电池各部分中的金属元素。参见图1，该方法包括：S110、充电锂离子电池至第一荷电状态，并在第一预设温度下，控制所述锂离子电池循环充电和放电第一预设时间。其中，荷电状态(StateofCharge，SOC)，也称为剩余电量，表示锂离子电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余电量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。荷电状态的取值范围为0-100％，当荷电状态的取值为0时，表示锂离子电池放电完全；当荷电状态的取值为100％时，表示锂离子电池完全充满电。可选的，所述第一荷电状态包括荷电状态取值在50％至100％范围内的任一状态。可选的，所述第一预设温度范围可以为50℃-80℃，其中，可以将锂离子电池置于高温箱中。可选的，所述第一预设时间可以为10周-20周。示例性的，第一荷电状态可为锂离子电池荷电状态取值为70％的状态，第一预设温度可为65℃，锂离子电池放电后，其荷电状态取值可为10％，第一预设时间可为15周。此时，步骤S110可包括：充电锂离子电池至70％荷电状态；在65℃温度下第一次放电至10％荷电状态，然后在65℃温度下充电锂离子电池至70％荷电状态；在65℃环境下第二次放电至10％荷电状态，然后在65℃温度下再次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池自放电的评价方法，其特征在于，包括：充电锂离子电池至第一荷电状态，并在第一预设温度下，控制所述锂离子电池循环充电和放电第一预设时间；第二预设温度下，充电所述锂离子电池至第二荷电状态，并将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化；重复执行所述循环和存储的操作至少一次，获取每次重复过程中所述锂离子电池单位时间内的第二压降变化；比较所述第一压降变化和所述第二压降变化，评价所述锂离子电池的自放电性能；其中，所述第一预设温度大于所述第二预设温度，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池自放电的评价方法，其特征在于，包括：充电锂离子电池至第一荷电状态，并在第一预设温度下，控制所述锂离子电池循环充电和放电第一预设时间；第二预设温度下，充电所述锂离子电池至第二荷电状态，并将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化；重复执行所述循环和存储的操作至少一次，获取每次重复过程中所述锂离子电池单位时间内的第二压降变化；比较所述第一压降变化和所述第二压降变化，评价所述锂离子电池的自放电性能；其中，所述第一预设温度大于所述第二预设温度，所述第三预设温度大于所述第二预设温度。2.根据权利要求1所述的锂离子电池自放电的评价方法，其特征在于，比较所述第一压降变化和所述第二压降变化，评价所述锂离子电池的自放电性能，包括：比较所述第一压降变化和所述第二压降变化；当所述第一压降变化与所述第二压降变化之间的差值的绝对值与所述第一压降变化之间的比值大于或者等于第一预设值时，所述锂离子电池的自放电性能显著。3.根据权利要求1所述的锂离子电池自放电的评价方法，其特征在于，将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储，获取存储过程中所述锂离子电池单位时间内的第一压降变化，包括：存储过程开始时，获取所述锂离子电池的第一开路电压值；将所述锂离子电池置于第三预设温度下存储第二预设时间，存储过程结束时，获取所述锂离子电池的第二开路电压值；根据所述第一开路电压值、所述第二开路电压值和所述第二预设时间，计算所述锂离子电池单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛雁，黄河，徐悦斌，何巍，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44