一种评价电池循环性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种评价电池循环性能的方法。该方法包括下述步骤：(1)在测试温度环境下，以预设电流I1将电池进行恒流充电，直至电池的电压为充电截止电压；(2)以预设电流I2将电池进行放电，直至电池的电压为放电截止电压；电池中正极活性物质为非三元正极活性物质；电池的初始容量为0mAh

【技术实现步骤摘要】
一种评价电池循环性能的方法


[0001]本专利技术涉及一种评价电池循环性能的方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车所采用的动力电池多为锂离子电池，其中磷酸铁锂电池凭借着其低成本，安全环保，循环性能等优点，应用前景十分广泛。电池的循环性能是评价磷酸铁锂电池最主要的一个指标。当前循环性能中等的磷酸铁锂电池的循环寿命普遍在8000圈左右，一般通过测试其100圈
‑
800圈的容量保持率来表示其循环性能。现有的常规测试方法多采用0.33C倍率评价其循环性能，充放电一圈所用的时间理论上为6h左右，完成一次循环性能评价大概需要25
‑
200天。可见，上述评价磷酸铁锂电池循环性能的方法周期久，极大地影响研发和上市进度。
[0003]因此，亟需提供一种能够快速评价锂离子电池循环性能的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题在于克服现有技术中锂离子电池循环性能的评价方法需要周期过长的缺陷，而提供了一种评价电池循环性能的方法。采用本专利技术中的方法评价锂离子电池的循环性能，理论上循环一圈所需的时间可仅为24
‑
40min，仅为0.33C倍率理论循环完成一圈的时间的6％
‑
11％，且该方法存在加速效果，因此该方法极大地缩短了锂离子电池循环性能的评价时间，加快了研发进度，为锂离子电池的快速上市提供了有效的支持。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种评价电池循环性能的方法，其包括下述步骤：
>[0006](1)在测试温度环境下，以预设电流I1将电池进行恒流充电，直至所述电池的电压为充电截止电压；
[0007](2)以预设电流I2将所述电池进行放电，直至所述电池的电压为放电截止电压；
[0008]其中，所述电池中正极活性物质为非三元正极活性物质；所述电池的初始容量为0mAh
‑
1500mAh；
[0009]其中，所述测试温度为15
‑
30℃；所述预设电流I1和所述预设电流I2独立地为3
‑
5C倍率下的电流。
[0010]本专利技术中，所述非三元正极活性物质可为除所述三元正极活性物质之外的正极活性物质，例如可包括层状LiCoO2、层状LiNiO2、层状LiMnO2、LiNi1‑
x
Co
x
O2、LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2、尖晶石结构正极材料LiMn2O4或橄榄石结构正极材料LiMPO4(M＝Fe、Mn)。专利技术人在研发过程中发现，本申请的评价方法不适用于所述正极活性物质为三元正极活性物质时制得的电池，其原因可能在于，所述三元正极活性物质在大电流条件下，结构相对不稳定，容易发生副反应，存在安全隐患。本领域技术人员可以理解，所述三元正极活性物质可为本领域常规，例如镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。
[0011]本专利技术中，所述正极活性物质较佳地为耐热温度≥350℃的正极活性物质，更佳地
为耐热温度≥350℃的二元正极活性物质，进一步更佳地为磷酸铁锂或磷酸锰铁锂。
[0012]本专利技术中，所述正极活性物质的D
50
较佳地为0.5
‑
2μm，更佳地为0.8
‑
1.8μm，例如1.1μm、1.3μm或1.4μm。
[0013]本专利技术中，所述电池可为本领域常规，例如锂离子电池或钠离子电池。
[0014]本专利技术中，所述电池的种类可为本领域常规的用于评价电池循环性能的软包电池或圆柱电池。
[0015]本专利技术中，所述电池的组成可为本领域常规，例如包括正极极片、负极极片、电解液、外壳和隔膜。
[0016]其中，所述正极极片的制备方法可为本领域常规，例如包括下述步骤：将所述正极活性物质、粘结剂和导电剂以(80
‑
96.5)：(2.5
‑
10)：(1
‑
10)的质量比混合得正极浆料；将所述正极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。较佳地，所述正极极片的制备方法包括下述步骤：将所述正极活性物质、所述粘结剂和所述导电剂以(94.5
‑
96.5)：(2.5
‑
10)：(1
‑
10)的质量比混合得正极浆料；将所述正极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。更佳地，所述正极极片的制备方法包括下述步骤：将所述正极活性物质、粘结剂和导电剂以94.5：3.5：2的质量比混合得正极浆料；将所述正极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。
[0017]所述粘结剂可为本领域常规，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)。
[0018]所述导电剂可为本领域常规，例如导电炭黑(SUPER
‑
P)。
[0019]所述集流体可为本领域常规，例如铝箔或铜箔。本领域技术人员均知晓，通常铝箔用于正极极片，铜箔用于负极极片。
[0020]其中，所述负极极片的制备方法可为本领域常规，例如包括下述步骤：将负极活性物质、所述粘结剂和所述导电剂以(80
‑
96.5)：(2.5
‑
10)：(1
‑
10)的质量比混合得负极浆料；将所述负极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。较佳地，所述负极极片的制备方法包括下述步骤：将负极活性物质、所述粘结剂和所述导电剂以(94.5
‑
96.5)：(2.5
‑
10)：(1
‑
10)的质量比混合得负极浆料；将所述负极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。更佳地，所述负极极片的制备方法包括下述步骤：将负极活性物质、所述粘结剂和所述导电剂以94.5：3.5：2的质量比混合得负极浆料；将所述负极浆料涂覆在集流体上，辊压，即可。
[0021]所述负极活性物质可为本领域常规，例如石墨、硬碳或软碳。
[0022]其中，所述正极极片和所述负极极片的面密度可独立地为12
‑
15g/cm2，例如12.1g/cm2、12.3g/cm2、12.5g/cm2、12.7g/cm2、12.9g/cm2、13g/cm2、13.1g/cm2或13.2g/cm2。所述正极极片和所述负极极片的面密度较常规的极片的面密度(15
‑
18g/cm2)小，因此所述正极极片和所述负极极片较薄，有助于进行大倍率(例如3C
‑
5C)循环测试。
[0023]其中，所述电解液的制备方法可为本领域常规，例如将六氟磷酸锂(LiPF6)溶液、四氟硼酸锂(LiBF4)溶液和成膜添加剂混合，即可。
[0024]所述六氟磷酸锂和所述四氟硼酸锂的摩尔比较佳地为(6:4)
‑
(8.5：1.5)，更佳地为7:3。
[0025]所述六氟磷酸锂溶液的浓度较佳地为1.0M。
[0026]所述六氟磷酸锂溶液一般可包括六氟磷酸锂和溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价电池循环性能的方法，其特征在于，其包括下述步骤：(1)在测试温度环境下，以预设电流I1将电池进行恒流充电，直至所述电池的电压为充电截止电压；(2)以预设电流I2将所述电池进行放电，直至所述电池的电压为放电截止电压；其中，所述电池中正极活性物质为非三元正极活性物质；所述电池的初始容量为0mAh
‑
1500mAh；其中，所述测试温度为15
‑
30℃；所述预设电流I1和所述预设电流I2独立地为3
‑
5C倍率下的电流。2.如权利要求1所述的评价电池循环性能的方法，其特征在于，所述非三元正极活性物质包括层状LiCoO2、层状LiNiO2、层状LiMnO2、LiNi1‑
x
Co
x
O2、LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2、尖晶石结构正极材料LiMn2O4或橄榄石结构正极材料LiMPO4；和/或，所述电池的容量为900mAh
‑
1300mAh，较佳地为960mAh
‑
1100mAh，例如967mAh、970mAh、983mAh、987mAh、1013mAh、1015mAh、1020mAh、1027mAh或1030mAh。3.如权利要求1所述的评价电池循环性能的方法，其特征在于，所述测试温度为20℃
‑
30℃，较佳地为25℃；和/或，所述预设电流I1和所述预设电流I2独立地为3.5C
‑
4.5C倍率下的电流，例如4C倍率下的电流。4.如权利要求1或2所述的评价电池循环性能的方法，其特征在于，所述正极活性物质为耐热温度≥350℃的正极活性物质，较佳地...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：广西自贸区量孚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：