锂离子电池循环寿命测试方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池循环寿命测试方法，包括以下步骤：S1、将待测试的锂离子电池制成形成具有参比电极的三电极锂离子电池，并激活；S2、将三电极锂离子电池的正极、负极分别与参比电极连接电化学工作站，并对参比电极进行镀锂；S3、测试正极、负极的交流阻抗；S4、对完成交流阻抗测试的正极、负极连接循环测试柜进行设定间隔次数的充放电循环测试；S5、重复步骤S3

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池循环寿命测试方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，更具体地说，涉及一种锂离子电池循环寿命测试方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有绿色清洁、能量密度大等优点，在智能家电、3C数码，新能源汽车等各个领域均有广泛使用。锂离子电池在充电和放电过程中，锂元素活性非常强，极易发生副反应，电池的原材料、制成工艺以及环境等因素的波动，都会增加或加剧电池里的副反应，从而导致锂被消耗，失去活性，进而导致循环寿命衰减加剧。而电池是否会在循环过程中发生剧烈的副反应，很难从刚下线产线电池的各项参数中发现，因此电池的循环寿命(使用寿命)必须通过重复的充电、放电测试，直至寿命结束才能确定。这种循环测试方法需要的时间周期非常长，且测试所需能耗(耗电)非常高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种改进的锂离子电池循环测试方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子电池循环寿命测试方法，包括以下步骤：
[0005]S1、将待测试的锂离子电池制成形成具有参比电极的三电极锂离子电池，并激活所述三电极锂离子电池；
[0006]S2、将所述三电极锂离子电池的正极、负极分别与所述参比电极连接电化学工作站，并对所述参比电极进行镀锂；
[0007]S3、测试所述三电极锂离子电池的正极、负极的交流阻抗；
[0008]S4、对完成交流阻抗测试的所述三电极锂离子电池的正极、负极连接循环测试柜进行设定间隔次数的充放电循环测试；<br/>[0009]S5、重复所述步骤S3
‑
S4，对将所述三电极锂离子电池进行多轮交流阻抗以及充放电循环测试，至充放电循环的总循环次数满足100
‑
500次；
[0010]S6、将所述三电极锂离子电池进行的多轮交流阻抗对比分析，从阻抗变化情况判断所述锂离子电池的循环寿命情况。
[0011]在一些实施例中，在所述步骤S1中，激活所述三电极锂离子电池包括以下步骤：
[0012]将所述三电极锂离子电池的正极、负极分别连接测试柜，并对所述三电极锂离子电池进行充电、放电，以完成化成、分容工序，直至所述三电极锂离子电池中的电容量达到预设电容量。
[0013]在一些实施例中，所述步骤S2，包括以下步骤：
[0014]S2.1、将所述三电极锂离子电池的正极以及参比电极一同连接电化学工作站，并在第一设定电压下，以第一设定线性扫描速率，对所述参比电极的与所述正极相对设置的侧表面进行镀锂；
[0015]S2.2、将所述三电极锂离子电池的负极以及参比电极一同连接电化学工作站，在第二设定电压下，以第二设定线性扫描速率，对所述参比电极的与所述负极相对设置的侧表面进行镀锂。
[0016]在一些实施例中，所述第一设定电压为3～5V，所述第一设定线性扫描速率为0.0005～0.01V/s；
[0017]所述第二设定电压为0～2V，所述第二设定线性扫描速率为0.0005～0.01V/s。
[0018]在一些实施例中，所述步骤S3包括以下步骤：
[0019]S3.1对所述三电极锂离子电池的正极进行交流阻抗测试：将所述三电极锂离子电池的正极以及参比电极一同连接电化学工作站，测试并获得第一开路电压，将所述第一开路电压输入阻抗测试设备，并以第一设定扫描频率完成所述正极的交流阻抗测试；
[0020]S3.2、对所述三电极锂离子电池的负极进行交流阻抗测试：将所述三电极锂离子电池的负极以及参比电极一同连接电化学工作站，测试并获得第二开路电压，将所述第二开路电压输入阻抗测试设备，并以第二设定扫描频率完成所述负极的交流阻抗测试。
[0021]在一些实施例中，所述第一开路电压为3～5V；所述第一设定扫描频率为1～100000Hz；
[0022]所述第二开路电压为为0～2V；所述第二设定扫描频率为1～100000Hz。
[0023]在一些实施例中，在所述S4步骤中，所述充放电循环测试的充电电流为0.1C～2C；
[0024]所述充放电循环测试的放电电流为0.1C～10C；
[0025]所述设定间隔次数为1～100次。
[0026]在一些实施例中，所述三电极锂离子电池包括正极活性物质；所述正极活性物质包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料中的一种或多种。
[0027]在一些实施例中，所述三电极锂离子电池包括负极活性物质；所述负极活性物质包括天然石墨、人造石墨、硅碳材料中的一种或多种。
[0028]在一些实施例中，所述参比电极的材质包括镍极耳、铜镀镍极耳或铜丝中的一种或多种。
[0029]实施本专利技术的锂离子电池循环测试方法，具有以下有益效果：该锂离子电池循环测试方法通过将待测试的锂离子电池制作形成具有参比电极的三电极锂离子电池并激活，然后将该三电极锂离子电池的正极、负极分别与该参比电极连接至电化学工作站，并对其进行交流阻抗和充放电循环测试至充放电循环的总循环次数满足100
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500次，再从阻抗变化情况进行对比分析从而判断锂离子电池的循环寿命情况。该锂离子电池循环测试方法具有耗时短且节能的优点。
附图说明
[0030]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0031]图1是本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法的流程示意图；
[0032]图2是本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法中所制成的三电极锂离子电池的结构示意图；
[0033]图3是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第一实施例的正极阻抗图；
[0034]图4是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第一实施例的负极阻抗图；
[0035]图5是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第二实施例的正极阻抗图；
[0036]图6是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第二实施例的负极阻抗图；
[0037]图7是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第三实施例的正极阻抗图；
[0038]图8是采用本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的第三实施例的负极阻抗图；
[0039]图9是采用现有锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的对比例的正极阻抗图；
[0040]图10是采用现有锂离子电池循环寿命测试方法进行锂离子电池循环寿命测试的对比例的负极阻抗图；
[0041]图11是本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法第一实施例至第四实施例以及对比例的循环次数曲线图。
具体实施方式
[0042]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0043]图1示出了本专利技术锂离子电池循环寿命测试方法的一些优选实施例。该锂离子电池循环寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池循环寿命测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待测试的锂离子电池制成形成具有参比电极的三电极锂离子电池，并激活所述三电极锂离子电池；S2、将所述三电极锂离子电池的正极、负极分别与所述参比电极连接电化学工作站，并对所述参比电极进行镀锂；S3、测试所述三电极锂离子电池的正极、负极的交流阻抗；S4、对完成交流阻抗测试的所述三电极锂离子电池的正极、负极连接循环测试柜进行设定间隔次数的充放电循环测试；S5、重复所述步骤S3
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S4，将所述三电极锂离子电池进行多轮交流阻抗以及充放电循环测试，至充放电循环的总循环次数满足100
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500次；S6、将所述三电极锂离子电池进行的多轮交流阻抗测试数据进行对比分析，从阻抗变化情况判断锂离子电池的循环寿命情况。2.根据权利要求1所述的锂离子电池循环寿命测试方法，其特征在于，在所述步骤S1中，激活所述三电极锂离子电池包括以下步骤：将所述三电极锂离子电池的正极、负极分别连接测试柜，并对所述三电极锂离子电池进行充电、放电，以完成化成、分容工序，直至所述三电极锂离子电池中的电容量达到预设电容量。3.根据权利要求1所述的锂离子电池循环寿命测试方法，其特征在于，所述步骤S2，包括以下步骤：S2.1、将所述三电极锂离子电池的正极以及参比电极一同连接电化学工作站，并在第一设定电压下，以第一设定线性扫描速率，对所述参比电极的与所述正极相对设置的侧表面进行镀锂；S2.2、将所述三电极锂离子电池的负极以及参比电极一同连接电化学工作站，并在第二设定电压下，以第二设定线性扫描速率，对所述参比电极的与所述负极相对设置的侧表面进行镀锂。4.根据权利要求3所述的锂离子电池循环寿命测试方法，其特征在于，所述第一设定电压为3～5V，所述第一设定线性扫描速率为0.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐少青，
申请(专利权)人：惠州拓邦电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：