锂离子电池低温性能评估的测试方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池的技术领域，公开了锂离子电池低温性能评估的测试方法，设定锂离子电池循环充放电的低温温度，在低温温度时，对锂离子电池进行低温测试，低温测试包括低温恒压恒流充电测试、低温恒压变流充电测试以及低温恒流充电测试；低温恒压恒流充电测试过程中，保持恒压恒流对锂离子电池进行充电，直至锂离子电池满容量时，判断锂离子电池的恒定电压；低温恒压变流充电测试过程中，以锂离子电池的恒定电压对锂离子电池进行恒压充电，获得锂离子电池的充电电流峰值；低温恒流充电测试过程中，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，并对充电后的锂离子电池进行性能评估。电池进行性能评估。电池进行性能评估。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池低温性能评估的测试方法


[0001]本专利技术专利涉及锂离子电池的
，具体而言，涉及锂离子电池低温性能评估的测试方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种二次电池，也就是可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反。
[0003]目前，在低温状态下，石墨嵌锂的动力学会显著下降。当选择恒流充电时，电流可能会高于石墨的嵌锂动力学过程，即多余的锂离子由于来不及嵌入石墨中，就只能在石墨的表面沉积，这就是低温析锂。低温析锂的过程是不可逆的，如果在低温下重复充电出现低温析锂，对电池造成损害，降低电池的安全性。现有技术中，还没有对锂离子电池低温性能评估的测试方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供锂离子电池低温性能评估的测试方法，旨在解决现有技术中，无法对锂离子电池低温性能评估进行测试的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，锂离子电池低温性能评估的测试方法，设定锂离子电池循环充放电的低温温度，在低温温度时，对锂离子电池进行低温测试，所述低温测试包括低温恒压恒流充电测试、低温恒压变流充电测试以及低温恒流充电测试；
[0006]所述低温恒压恒流充电测试过程中，在低温温度时，保持恒压恒流对锂离子电池进行充电，直至锂离子电池满容量时，判断所述锂离子电池的恒定电压；
[0007]所述低温恒压变流充电测试过程中，在低温温度时，以所述锂离子电池的恒定电压对锂离子电池进行恒压充电，获得所述锂离子电池的充电电流峰值；
[0008]所述低温恒流充电测试过程中，在低温环境时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，并对充电后的所述锂离子电池进行性能评估。
[0009]进一步的，在低温温度时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池循环充电多次，并对每次充电后的锂离子电池分别进行性能评估。
[0010]进一步的，在低温温度时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，并以充电后的锂离子电池的容量保持率对锂离子电池进行性能评估。
[0011]进一步的，在低温温度时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，且当充电后的锂离子电池的容量保持率高于设定容量保持率时，评估所述锂离子电池性能满足低温充电模式。
[0012]进一步的，所述设定容量保持率不低于95％。
[0013]与现有技术相比，本专利技术提供的锂离子电池低温性能评估的测试方法，通过设定锂离子电池的低温温度，确定锂离子电池的低温温度下，锂离子电池能支持最大充电的电
流峰值，快速评估出锂离子电池的低温充电性能，避免低温充电电流过大，产生低温析锂，引发锂离子电池寿命快速缩短及高概率的电池失效风险。
附图说明
[0014]图1是本专利技术提供的锂离子电池在低温恒压恒流充电测试中的数据图；
[0015]图2是本专利技术提供的锂离子电池在低温恒压变流充电测试中的数据图；
[0016]图3是本专利技术提供的锂离子电池在低温恒流充电测试中的数据图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。
[0019]本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0020]参照图1
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3所示，为本专利技术提供的较佳实施例。
[0021]锂离子电池低温性能评估的测试方法，设定锂离子电池循环充放电的低温温度，在低温温度时，对锂离子电池进行低温测试，低温测试包括低温恒压恒流充电测试、低温恒压变流充电测试以及低温恒流充电测试；
[0022]低温恒压恒流充电测试过程中，在低温温度时，保持恒压恒流对锂离子电池进行充电，直至锂离子电池满容量时，判断锂离子电池的恒定电压；
[0023]低温恒压变流充电测试过程中，在低温温度时，以锂离子电池的恒定电压对锂离子电池进行恒压充电，获得锂离子电池的充电电流峰值；
[0024]低温恒流充电测试过程中，在低温环境时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，并对充电后的所述锂离子电池进行性能评估。
[0025]上述提供的锂离子电池低温性能评估的测试方法，通过设定锂离子电池的低温温度，确定锂离子电池的低温温度下，锂离子电池能支持最大充电的电流峰值，快速评估出锂离子电池的低温充电性能，避免低温充电电流过大，产生低温析锂，引发锂离子电池寿命快速缩短及高概率的电池失效风险。
[0026]低温恒压恒流充电测试过程中，参照图1所示，为2.2Ah锂离子电池在
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20℃的低温温度下，以小电流0.05C/110mA恒流恒压充电至4.2V的充电曲线。如图示可知，充电为曲线中包含两个充电阶段，分别是充电阶段a和充电阶段b。充电阶段a为3.468V～3.88V，充电容量为398.3mAh；充电阶段b的电压区间为3.88V～4.15V，该区间对应的容量为1682.5mAh，充电斜率为47.5mAh/10mV。其中，在充电阶段b中，接近满电时，锂离子电池的负极嵌锂能力下降，容易发生析锂行为。
[0027]低温恒压变流充电测试过程中，参照图2所示，经过恒压充电循环5次，锂离子电池的充放电曲线重复性好，说明锂离子电池内部没有发生变化。锂离子电池的充电电流峰值为519.4mA。因此，可以获知锂离子电池在
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20℃时，最大充电电流不能超过519.4mA。
[0028]低温恒流充电测试过程中，将锂离子电池分别以0.1C/220mA、0.2C/440mA、0.3C/660mA进行恒流充电。参照图3所示，在
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20℃低温温度时，充电电流为0.1C和0.2C经过100次循环后，锂离子电池的容量保持率分别为96.6％和95.5％，而充电电流0.3C经过20次循环，锂离子电池的容量保持率就只有93.24％。很显然，该型号的锂离子电池不支持0.3C/660mA充电，以此进行充电后，锂离子电池拆解发现负极析锂。
[0029]在低温温度时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池循环充电多次，并对每次充电后的锂离子电池分别进行性能评估。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.锂离子电池低温性能评估的测试方法，其特征在于，设定锂离子电池循环充放电的低温温度，在低温温度时，对锂离子电池进行低温测试，所述低温测试包括低温恒压恒流充电测试、低温恒压变流充电测试以及低温恒流充电测试；所述低温恒压恒流充电测试过程中，在低温温度时，保持恒压恒流对锂离子电池进行充电，直至锂离子电池满容量时，判断所述锂离子电池的恒定电压；所述低温恒压变流充电测试过程中，在低温温度时，以所述锂离子电池的恒定电压对锂离子电池进行恒压充电，获得所述锂离子电池的充电电流峰值；所述低温恒流充电测试过程中，在低温环境时，以充电电流低于充电电流峰值的恒流充电模式给锂离子电池充电，并对充电后的所述锂离子电池进行性能评估。2.如权利要求1所述的锂离子电池低温性能评估的测试方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：万里鹏，陈述林，王珍珍，孙世敏，唐世弟，吴国强，徐鲲，
申请(专利权)人：东莞市振华新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：