一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法。所述方法包括以下步骤：(1)取至少3个相同工艺制造的电芯，在不同的电流下，分别充电，进行化成；(2)对每个电芯进行交流阻抗测试，获得交流阻抗图谱，选择高频区出现圆弧的交流阻抗图谱，所述图谱对应的工步即为所述电芯优化的化成工步。所述方法可针对性的具体确定化成电流和时间，优化SEI膜成膜状态，极大的提高成膜质量和化成效率，提高电池的整体性能；所述方法，普适性强，不用深入探究SEI膜的成膜机理，属于无损测试，能够准确收集阻抗谱特性。此外，所述方法操作简单，所需时间短，效率高，具有广泛的应用前景。

A method of optimization of chemical process step by AC impedance test

【技术实现步骤摘要】
一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法。
技术介绍
现代社会中锂离子电池已经广泛应用于手机、笔记本电脑以及电动工具上。客户对锂离子电池的电池容量和循环安全性能要求也越来越高。采用现代化测试手段研究锂离子电池性能是降低电池成本、提高续航里程的重要实现形式。交流阻抗谱广泛应用于锂离子电池正负极材料分析、锂离子脱嵌动力学参数研究、界面反应等方面的研究，是分析锂离子电池性能的有力工具。综合现有技术的研究，锂离子电池典型的交流阻抗谱大致包含四部分，如图1所示(朱基亮，杜翀，何亮明，等。锂离子电池的热稳定性和大电流充放电稳定性研究。四川大学学报：工程科学版，2011，43(4):205-208)。图1中，横坐标ZRe为阻抗的实部，纵坐标ZIm为阻抗的虚部。其他各部分含义如下：第一部分为超高频区，与锂离子和电子通过电解液、多孔隔膜、导线、活性材料颗粒等输运有关的欧姆电阻，在EIS谱上表现为曲线与横轴相交部分，此过程可用一个电阻Rb表示；>第二部分为高频区，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)取至少3个相同工艺制造的电芯，在不同的电流下，分别充电，进行化成；/n(2)对每个电芯进行交流阻抗测试，获得交流阻抗图谱，选择高频区出现圆弧的交流阻抗图谱，所述图谱对应的工步即为所述电芯优化的化成工步。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)取至少3个相同工艺制造的电芯，在不同的电流下，分别充电，进行化成；
(2)对每个电芯进行交流阻抗测试，获得交流阻抗图谱，选择高频区出现圆弧的交流阻抗图谱，所述图谱对应的工步即为所述电芯优化的化成工步。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的电芯的数量≥3，优选为3-6；
优选地，步骤(1)所述的电流为0.1-1C，优选为0.15-0.6C；
优选地，步骤(1)所述的充电的方式包括恒流恒压充电；
优选地，步骤(1)所述的充电的时间为1-15min，优选为1-12min。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的化成的温度为75-85℃；
优选地，步骤(1)所述化成的压力为350-450kg/pcs。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括在交流阻抗测试之前，电芯降温至18-25℃；
优选地，步骤(2)所述的交流阻抗测试的交流信号幅值为1-10mV；
优选地，步骤(2)所述的交流阻抗测试的频率为100kHz-0.001Hz。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的圆弧为交流阻抗图谱中高频区的非直线状态的部分；
优选地，步骤(2)还包括：根据交流阻抗图谱，作出SEI膜阻抗随化成时间的曲线，根据SEI膜阻抗变化趋势对电芯中SEI成膜状态进行预估，选择出已形成SEI膜，和/或SEI成膜阻抗最小的电芯，所述电芯对应的化成工步即为最优的化成工步。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述SEI膜阻抗变化趋势为所述圆弧的弧度越接近标准半圆时，成膜状态越好，SEI膜阻抗会逐渐增大；在相同成膜弧度状态下，优选SEI膜阻抗小的化成工步。


7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据阻抗谱构建模拟等效电路图，所述电路图由欧姆阻抗、界面阻抗、电化学阻抗以及扩散阻抗串联组成。


8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：付奥，张爱莲，葛鸽，孙梦婷，朱坤庆，计阳，夏小勇，陶德瑜，
申请(专利权)人：东莞维科电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44