一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法技术

本发明专利技术公开了一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，包括：步骤S1，根据需要测试的已循环电池采用的充电制式，获取特征充电电流I

【技术实现步骤摘要】
一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法
本专利技术涉及锂离子电池的性能检测分析
，特别是涉及一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法。
技术介绍
随着技术的进步，锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、绿色无污染等显著优势，被广泛应用于消费类电子、储能以及电动汽车领域。而在锂离子电池的性能评价中，必不可少的一项技术指标是循环寿命，包括在各种温度甚至某些极端应用环境下的循环寿命。在循环测试中，除了关注电池的容量保持率之外，在循环过程中是否发生析锂，何时发生析锂也是很重要的寿命评价指标。众所周知，电池一旦发生析锂，不但会造成性能衰降的加速，而且随着析锂量的累加，容易形成枝晶，极易引发电池内短路，造成安全隐患。目前，一般采取对循环一定次数后的电池进行解剖，通过工作人员肉眼观测负极片的状态，来进行电池循环过程中是否发生析锂的判断，这种方式需要制作多只电池同时进行循环测试，是破坏性的分析方法，不仅浪费测试资源，而且靠肉眼观测的主观性比较强，少量析锂可能不易被发觉。另外，上述现有的分析方法，需要间隔一定循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，根据需要测试的已循环电池在循环过程中采用的充电制式，获取特征充电电流I

【技术特征摘要】
1.一种判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，根据需要测试的已循环电池在循环过程中采用的充电制式，获取特征充电电流It以及特征充电电流It下对应的特征截止电压Vt；
步骤S2，在与已循环电池的循环过程相同的测试环境下，根据特征充电电流It，对步骤S1所述的已循环电池执行预设析锂阈值充电测试判断操作，获取已循环电池在以特征充电电流It进行恒流充电时，开始发生析锂的阈值电压VLm；
步骤S3，选择与已循环电池相同型号、批次、设计的新鲜电池，在与已循环电池的循环过程相同的测试环境下，根据特征充电电流It，对新鲜电池执行预设析锂阈值充电测试判断操作，获取新鲜电池在以特征充电电流It进行恒流充电时，开始发生析锂的阈值电压VL0；
其中，新鲜电池为未进行充放电循环、未发生容量衰减的电池；
步骤S4，基于已循环电池在以特征充电电流It进行恒流充电时开始发生析锂的阈值电压VLm，与新鲜电池在以特征充电电流It进行恒流充电时开始发生析锂的析锂阈值电压VL0之间的关系，分析判断已循环电池在循环过程中是否发生析锂以及析锂的可能性。


2.如权利要求1所述的判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，其特征在于，特征充电电流It为单一电流恒流恒压充电制式下的特征充电电流It单，或者包括多级充电制式下的每个特征充电电流Itn。


3.如权利要求2所述的判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，其特征在于，当电池在循环过程中的充电制式为单一电流恒流恒压充电制式时，定义该单一电流为单一电流恒流恒压充电制式下的特征充电电流It单，以及定义以单一电流进行恒流充电时预设的截止电压，作为该特征充电电流It单下对应的特征截止电压Vt单；
当电池在循环过程中的充电制式包括多级充电制式，具体包括在前进行的多级不同电流下的恒流充电制式以及在后进行的恒压充电制式，则定义每级恒流充电的电流为多级充电制式下的每个特征充电电流Itn，以及定义以每级恒流充电的电流进行恒流充电时预设的截止电压，作为每个特征充电电流Itn下对应的特征截止电压Vtn。


4.如权利要求1所述的判断电池在循环过程中是否发生析锂的无损分析方法，其特征在于，在步骤S2中，预设析锂阈值充电测试判断操作，具体包括以下步骤：
步骤S21，以特征充电电流It对已循环电池进行恒流充电，并且在恒流充电过程中，每间隔一段固定时间或每间隔一个固定大小的电压值，即立刻进入一个停止充电休眠阶段，直至已循环电池充电至预设的电池上限使用电压；其中，在每个停止充电休眠阶段，实时采集已循环电池在刚开始停止充电时的起始电压Vs，并在休眠预设时长后，实时采集已循环电池在休眠结束时的结束电压Vr，然后根据预设计算公式，计算获得已循环电池以特征充电电流It恒流充电时，在每个停止充电休眠阶段刚开始停止充电时的起始直流电阻Rs；即间歇式测量获得已循环电池的直流电阻；
步骤S22，以已循环电池在每个停止充电休眠阶段的起始电压Vs为横坐标，以对应测得的已循环电池在每个停止充电休眠阶段的起始直流电阻Rs为纵坐标，绘制获得已循环电池以特征充电电流It进行恒流充电过程中的电阻-电压曲线，定义为第一电阻-电压曲线；
步骤S23，以预设大小的小倍率电流I’，对参比电池进行恒流充电，并且在恒流充电过程中，每间隔一段固定时间或每间隔一个固定大小的电压值，即立刻进入一个停止充电休眠阶段，直至电池充电至设定的截止电压；然后，以参比电池在每个停止充电休眠阶段的起始电压Vs’为横坐标，以对应测得的参比电池在每个停止充电休眠阶段的起始直流电阻Rs’为纵坐标，绘制获得参比电池以小倍率电流I’进行恒流充电过程中的电阻-电压曲线，定义为第二电阻-电压曲线；
其中，参比电池，为所述已循环电池，或者为与已循环电池同一批次、同一型号、循环次数相同的一个电池；
其中，在每个停止充电休眠阶段，实时采集参比电池在刚开始停止充电时的起始电压Vs’，并在休眠预设时长后，实时采集参比电池在休眠结束时的结束电压Vr’，然后根据预设计算公式，计算获得电池以预设大小的小倍率电流I’恒流充电时，在每个停止充电休眠阶段刚开始停止充电时的起始直流电阻Rs’；即间歇式测量获得参比电池的直流电阻；
步骤S24，将第二电阻-电压曲线作为参比曲线，与第一电阻-电压曲线，两者进行对比；当第一电阻-电压曲线在随电压升高过程中出现与参比曲线趋势不同的第1个直流电阻数值下降的拐点时，即表示已循环电池开始发生析锂，读取此时第一电阻-电压曲线中对应的电池电压，即为已循环电池在以特征充电电流It进行恒流充电时，开始发生析锂的阈值电压VLm，也可称之为以特征充电电流It充电时已循环电池不发生析锂的最大阈值电压。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李慧芳，周江，陈荣，韩江浩，伍绍中，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12