磷酸铁锂‑钛酸锂电池生命周期的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种磷酸铁锂‑钛酸锂电池生命周期的预测方法。该预测方法先对某种型号规格的磷酸铁锂‑钛酸锂电池，进行指定次数的循环后，进行电性能检测；然后拆解，获得正极材料、负极材料、隔膜和电解液中的一种或多种，并进行材料学检测和/或分析化学检测，建立关于磷酸铁锂‑钛酸锂电池电性能指标、材料学参数和/或分析化学参数与循环次数之间对应关系的标准数据库；再取待测磷酸铁锂‑钛酸锂电池同样进行拆解并进行相关检测，进行比对，预估电池的剩余的循环次数。本发明专利技术综合电池的电性能测试、电池组分的材料学、分析化学检测手段，提出一套相对准确的评价磷酸铁锂‑钛酸锂电池性能衰减程度并预测剩余使用寿命的方法，有效减小预测误差。

Prediction method of lithium iron phosphate lithium titanate life cycle

The invention discloses a prediction method for lithium iron phosphate lithium titanate battery life cycle. The prediction method of certain types of lithium iron phosphate lithium titanate battery, for a specified number of cycles, the electrical performance detection; then disassembled, one or more of cathode material, anode material, diaphragm and electrolyte, and detect and / or chemical analysis of testing materials, the establishment of a phosphate lithium iron lithium titanate battery performance, material parameters and / or chemical analysis of parameters and the number of cycles the corresponding relations between the standard database; then tested lithium iron phosphate lithium titanate batteries also for dismantling and related testing, comparison, prediction of remaining battery cycles. Electrical performance test, cell component materials, chemical analysis of detection method of the invention integrated battery, put forward a set of relatively accurate evaluation of lithium iron phosphate lithium titanate battery attenuation degree and predict the remaining life in the process, effectively reduce the prediction error.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蓄电池领域，更具体地，本专利技术涉及一种磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法。
技术介绍
由于钛酸锂材料的高安全性、高稳定性、长寿命和绿色环保的特点，是一种理想的锂电池负极材料。以钛酸锂为负极、磷酸铁锂为正极的电池非常适合用作新能源动力汽车的电源。但是无论哪种动力电池都会面临退役的问题。动力电池性能下降到80%时，就达到了新能源汽车动力电池报废标准，如果直接将这些电池进行拆解处理，将会造成资源的极大浪费。因此，国家大力倡导对废旧动力电池实现梯次利用，提高电池全生命周期使用价值。即将废旧动力电池组拆包，对模块进行测试筛选再组装，梯次利用到储能或相关的供电基站以及路灯、低速交通工具等领域。但目前业内很少将回收的废旧动力电池用于梯次利用。一方面，由于动力电池规格标准不统一，报废时的状态差别加大，回收再利用难度大。另一方面，由于无法准确预测废旧动力电池的剩余生命周期，电池梯次利用后的安全责任和售后维护归属不明，也是阻碍动力电池大规模梯次利用的重要原因。因此，实现动力电池的梯次利用，迫切需要开展动力电池生命周期预测技术，并能够对电池剩余使用价值做出准确的判断。目前锂离子电池循本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷酸铁锂‑钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对某种型号规格的磷酸铁锂‑钛酸理电池，在进行指定次数的循环后，进行电性能检测，获得电性能参数随循环次数变化的对应关系；（2）对步骤（1）中经过电性能检测的电池，进行拆解，获得电池的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种；（3）对步骤（2）中获得的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种进行材料学检测和/或分析化学检测；（4）建立关于磷酸铁锂‑钛酸理电池电性能指标与循环次数之间的对应关系的标准数据库、材料学参数和/或分析化学参数与循环次数之间对应关系的标准数据库；（5）取该型号规格的待测磷酸铁锂‑钛...

【技术特征摘要】
1.磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）对某种型号规格的磷酸铁锂-钛酸理电池，在进行指定次数的循环后，进行电性能检测，获得电性能参数随循环次数变化的对应关系；（2）对步骤（1）中经过电性能检测的电池，进行拆解，获得电池的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种；（3）对步骤（2）中获得的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种进行材料学检测和/或分析化学检测；（4）建立关于磷酸铁锂-钛酸理电池电性能指标与循环次数之间的对应关系的标准数据库、材料学参数和/或分析化学参数与循环次数之间对应关系的标准数据库；（5）取该型号规格的待测磷酸铁锂-钛酸理电池，进行电性能检测，然后进行拆解，获得磷酸铁锂-钛酸理电池的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种；（6）对步骤（5）中获得的磷酸铁锂正极、钛酸锂负极、隔膜和电解液中的一种或多种进行材料学和/或分析化学检测，获得材料学指标和/或分析化学指标参数；（7）将步骤（6）中获得的材料学指标和/或分析化学指标参数与步骤（4）中建立的标准数据库进行比对，判断锂动力电池已经使用的循环次数，预估剩余的循环次数。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，所述磷酸铁锂正极完全由磷酸铁锂组成或主要由磷酸铁锂组成；所述钛酸锂负极完全由钛酸锂组成或主要由钛酸锂组成。3.根据权利要求1中所述的磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（5）中电性能检测参数包括电池的放电容量、放电平台电压、内阻、能量、循环效率、电压下降、容量保留率中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，所述材料学检测包括对各个部件的结构及性能参数进行检测表征，所述结构及性能参数包括表面形貌、厚度、体积、质量、孔隙率、晶体结构、导电性中的一种或多种；所述分析化学参数包括化学组分种类、化学组分含量、元素化合态、元素含量、各元素某价态比例中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂-钛酸锂电池生命周期的预测方法，其特征在于，对磷酸铁锂正极材料进行材料学检测和/或分析化学检测包括对电池正极材料的单位面积/体积中晶格常数发生变化的材料的比例、单位面积/体积中晶胞体积发生变化的材料的比例、晶粒平均粒径、某化合态下某元素的含量、元素总含量、导电性能中的一种或多种进行表征检测；对钛酸锂负极材料进行材料学检测和/或分析化学检测包括对电池负极材料的单位面积/体积中晶格常数发生变化的材料的比例、单位面积/体积中晶胞体积发生变化的材料的比例、晶粒平均粒径、某元素某化合态下的含量、元素总含量中的一种或多种进行表征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁岩，冯烁，王洋，
申请(专利权)人：长沙新材料产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43