一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，属于电池技术领域，将待测锂离子电池按照一定的充放电制度进行过放电，判定所述待测锂离子电池的过放电容量与该电池的标准容量差值均值

A Rapid Method for Testing Cycle Consistency of Lithium Ion Batteries

【技术实现步骤摘要】
一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法
本专利技术属于电池
，特别涉及一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法。
技术介绍
在锂离子电池由于具有高能量存储密度、比功率大、使用寿命长等优点，已逐渐成为数码产品及新能源汽车主要动力源。在电动车、电动工具等大功率系统中需要将多个容量小、电压低的单体电池通过并/串联的方式组合成高容量高电压的电池组。为更好的发挥单体锂离子电池的作用，更好的维护和使用好锂离子电池，对锂离子电池单体对循环一致性评测尤为重要。目前单体电池循环性的检测方法主要在放电容量、充电容量、多次循环充放电的方法来比较电池性能的好坏，此种方法耗时间较长，对人力物力有较大消耗，因此如何快速检测大批生产电池循环的一致性，成为一个亟待解决的问题。锂离子电池再充放电时，采用C来表示电池充放电时电流大小的比率，即倍率，如1200mAh的电池，0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率)，1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，包括如下步骤：步骤1：对待测锂离子电池进行预处理，所述预处理的步骤如下：步骤A1：将待测锂离子电池进行化成分容；步骤A2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电，直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压；步骤2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压，再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05Cn；测试获得待测锂离子电池的容量为C1；步骤3：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压；步骤4：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至0.5V；测试获得待测锂离子电池的容量为C2；步骤5：计算容量差值△C＝C2-C1；步骤6：重复多次执行步骤2到步骤5，从而计算出容量差值的平均值设定容量差值的标准值为C0，判断是否超过C0：如果测量值与参照值符合或则判定为所述待测锂离子电池的循环一致性良；反之，则判定为所述待测锂离子电池的循环一致性差。在执行步骤6时，重复执行步骤2到步骤5的次数取决于待测样本的数量，所述待测样本为取同一生产批次化成分容结束后的锂离子电池，起数量为本生产批次N的5％，N数量不低于30pcs；所述待测样本为NCM体系锂离子电池，所述待测样本的充放电在25±5℃条件下进行。所述将待测锂离子电池进行过放电是以小于待测锂离子电池SEI膜的分解电压进行过放电。所述待测锂离子电池放置在电池仓内，所述电池仓设有多个，所有电池仓均并联连接后再与放电电路和充电电路连接，所有电池仓均在相同环境下工作。本专利技术所述的一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题，本专利技术仅需要对单体锂离子电池进行两次充放电之后，经过简单的对比即可以得出结论，方法简单便捷，数据可靠有效，节省了测试时间，简化测试流程并减少了人力物力的开支。附图说明图1为本专利技术计算锂离子电池△C的容量差值示意图；图2为本专利技术判断锂离子电池生产循环一致性的实施例的流程示意图。具体实施方式如图1一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，包括如下步骤：步骤1：对待测锂离子电池进行预处理，所述预处理的步骤如下：步骤A1：将待测锂离子电池进行化成分容；步骤A2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电，直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压；步骤2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压，再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05Cn；测试获得待测锂离子电池的容量为C1；步骤3：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压；步骤4：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至0.5V；测试获得待测锂离子电池的容量为C2；步骤5：计算容量差值△C＝C2-C1；步骤6：重复多次执行步骤2到步骤5，从而计算出容量差值的平均值设定容量差值的标准值为C0，判断是否超过C0：如果测量值与参照值符合或则判定为所述待测锂离子电池的循环一致性良；反之，则判定为所述待测锂离子电池的循环一致性差。在执行步骤6时，重复执行步骤2到步骤5的次数取决于待测样本的数量，所述待测样本为取同一生产批次化成分容结束后的锂离子电池，起数量为本生产批次N的5％，N数量不低于30pcs；所述待测样本为NCM体系锂离子电池，所述待测样本的充放电在25±5℃条件下进行。所述将待测锂离子电池进行过放电是以小于待测锂离子电池SEI膜的分解电压进行过放电。所述待测锂离子电池放置在电池仓内，所述电池仓设有多个，所有电池仓均并联连接后再与放电电路和充电电路连接，所有电池仓均在相同环境下工作。本专利技术再执行步骤1时：首先从被测组中随机选取数量为N的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.1Cn～1Cn恒流放电至规定的放电终止条件，搁置5min；取相同批次相同制备工艺的NCM体系单体锂离子电池，由于单体电池间存在差异性，因此需要待测样品的数量不能太少，样本数量一般取本批次的5％，N最少数量为30pcs；本专利技术再执行步骤2时，根据步骤一预处理结束后再以0.1Cn～1Cn恒流充电至充电终止电压，转恒压充电至电流降至0.05Cn，搁置5min之后，再以0.1Cn～1Cn恒流放电至1.0V～0V，记录容量数据组为C1；在执行步骤3和步骤4时，以0.1Cn～1Cn恒流充电至4.2V，转恒压充电至电流降至0.05C，搁置5min,再以0.1Cn～1Cn恒流放电至1.0V～0V，记录容量数据组为C2；其中，过放电的电压要小于待测锂离子电池SEI的分解电压。待测锂离子电池为NCM体系电池SEI的分解电压，可由分析SEI的成分和制造工艺得知，例如可选取1.0V、0.3V、0V等电压。优选的，可以将待测锂离子电池过放到0.5V。容量差值的标准值C0需要多批数据积累得出一常数值。本专利技术在比较装在同款电池由相同工艺制成的循环一致性时，采用的方法是将待测锂离子电池在相同条件下充满电，再在相同条件下进行过放电，测量过放电容量的大小，根据过放电容量越大，SEI膜稳定性越差的原理，判断电池的循环一致性优劣，工作原理简单，较现有的循环充放电容量法时间短，成本低，本专利技术仅需要对待测锂离子电池进行一次过放电，对过放电容量进行简单的对比即可得出结论，简化了测试流程，方法简单便捷本专利技术所述的一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题，本专利技术仅需要对单体锂离子电池进行两次充放电之后，经过简单的对比即可以得出结论，方法简单便捷，数据可靠有效，节省了测试时间，简化测试流程并减少了人力物力的开支。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：对待测锂离子电池进行预处理，所述预处理的步骤如下：步骤A1：将待测锂离子电池进行化成分容；步骤A2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电，直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压；步骤2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压，再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05Cn；测试获得待测锂离子电池的容量为C1；步骤3：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压；步骤4：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至0.5V；测试获得待测锂离子电池的容量为C2；步骤5：计算容量差值△C＝C2‑C1；步骤6：重复多次执行步骤2到步骤5，从而计算出容量差值的平均值

【技术特征摘要】
1.一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：对待测锂离子电池进行预处理，所述预处理的步骤如下：步骤A1：将待测锂离子电池进行化成分容；步骤A2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电，直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压；步骤2：采取0.1Cn～1Cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压，再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05Cn；测试获得待测锂离子电池的容量为C1；步骤3：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压；步骤4：将待测锂离子电池由满电状态按照0.1Cn～1Cn的倍率电流恒流放电至0.5V；测试获得待测锂离子电池的容量为C2；步骤5：计算容量差值△C＝C2-C1；步骤6：重复多次执行步骤2到步骤5，从而计算出容量差值的平均值设定容量差值的标准值为C0，判断是否超过C0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊杨，李青虎，商玉美，
申请(专利权)人：江苏金阳光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32