一种改善电池循环的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种改善电池循环的测试方法。它解决了现有技术中电池充放电方式可能会对电池正极材料有所损伤，影响电芯循环性能的问题。它包括S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；S2、以特定循环测试工步中的充电工步将电池充电至额定充电电压并以相同充电工步将电池充电至截止充电电压；S3、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；S4、以特定循环测试工步中的放电工步将电池放电至额定放电电压并以相同放电工步将电池放电至截止放电电压；S5、重复步骤S1

【技术实现步骤摘要】
一种改善电池循环的测试方法


[0001]本专利技术涉及电池检测
，具体涉及一种改善电池循环的测试方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有使用寿命长、环境友好、能量密度高、功率密度高、转换率高等优点，不仅在手机、充电宝、笔记本电脑等便携式电子设备上得到广泛应用，还广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。为了降低锂离子电池全生命周期成本，锂离子电池的循环寿命成了锂离子电池质量的一个重要指标。电池循环过程中，活性锂在不断的消耗电池原材料，制成工艺以及测试温度的波动都会对电池活性锂的消耗有所影响，随着活性锂对电池原材料消耗，电池正极表面会形成CEI膜，负极表面会形成SEI膜，这些膜的存在会增大锂离子进入正负极材料的极化，而极化会减小一定时间内的嵌锂/脱锂量，从而影响降低电池容量/能量保持率，最终影响电池的循环寿命。目前提高循环寿命的方式主要集中在优化正负极主材和电解液以减少活性锂的消耗。
[0003]其中，中国专利文献公开了一种锂离子电池充电方法及装置[CN112838623A]，它包括首先以锂离子电池额定充电电压对锂离子电池进行充电至锂离子电池的充电电流达到截止充电电流；然后以截止充电电流对锂离子电池进行充电至锂离子电池的充电电压达到截止充电电压；其中，截止充电电压大于锂离子电池额定充电电压；即可完成锂离子电池的充电，减少了以截止充电电压恒压充电的步骤，从而实现锂离子电池快充性能，同时也节省了锂离子电池高电压在位时间，可有效减慢了锂离子电池正极与电解液界面副反应，减缓了电池老化，提高了电池的使用寿命。
[0004]上述方案在一定程度上解决了现有技术中电池容易老化的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：截止电压均高于额定充电电压，虽然负极表面无锂枝晶析出，但这样的充电方法对电池N/P设计有很高的要求，且长时间以这样的方式充电会对电池正极材料有所损伤，影响电芯循环性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种改善电池循环的测试方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种改善电池循环的测试方法，本方法包括以下步骤：
[0007]S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0008]S2、以特定循环测试工步中的充电工步将电池充电至额定充电电压并以相同充电工步将电池充电至截止充电电压；
[0009]S3、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0010]S4、以特定循环测试工步中的放电工步将电池放电至额定放电电压并以相同放电工步将电池放电至截止放电电压；
[0011]S5、重复步骤S1
‑
S4。
[0012]本测试方法在电池循环充放电的过程中，仅改变少数循环的充放电方法，减少了电池极化水平，从而提高电池循环使用寿命，本方法在不改变现有的电池充放电的循环流程下，针对极化大的电池进行优化，将正负极材料中的无效锂离子释放出来，对电池自身的设计和电池正负极材料不会产生损伤，提高了电芯循环性能。
[0013]在步骤S1中，特性电池循环测试工步包括以下两种：
[0014]a、恒流恒压充电，静置，恒流放电，静置；
[0015]b、恒功率充电，静置，恒功率放电，静置。
[0016]在步骤S1及步骤S3中，电池循环时的充放电电压范围为额定充放电区间。
[0017]在步骤S1中，设定的圈数范围为50
‑
1000个周期。
[0018]合适的圈数设定可以避免极化积累量不足以及副反应导致的锂损耗过多的问题。
[0019]在步骤S3中，截止充电电压大于额定充电电压。
[0020]在上述的一种改善电池循环的测试方法，截止充电电压U
充
大于额定充电电压的U
充0
，其中，U
充
＝U
充0
+U
X
。
[0021]在上述的一种改善电池循环的测试方法，U
充
的电压范围为3.7
‑
4.2V。
[0022]在步骤S4中，截止放电电压小于所述额定放电电压。
[0023]在上述的一种改善电池循环的测试方法，截止放电电压U
放
大于额定放电电压的U
放0
，其中，U
放
＝U
放0
+U
y
。
[0024]在上述的一种改善电池循环的测试方法，U
放
的电压范围为2.4
‑
2.0V。
[0025]与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：
[0026]1、降低了电池循环过程中的极化，释放正负极材料中的无效锂，增加了循环过程中的有效锂，对电池自身的设计和电池正负极材料不会产生损伤，提高了电芯循环性能。
[0027]2、在不改变现有电池充放电的循环方式下，仅在一定循环数后对循环流程进行局部修改，减少了电池极化水平，从而提高电池循环使用寿命，
[0028]3、适用于多种充放电工步，可以是恒流充放电、恒流恒压充放电、阶梯式充放电、恒功率充放电等，充放电形式灵活多样。
[0029]4、适用于锂离子电池和钠离子电池等多种电芯类型，适配度更加广泛
[0030]5、适用于软包形铝壳等多种型号电芯。
附图说明
[0031]图1是本专利技术的中实施例和对比例的循环曲线图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0033]实施例一
[0034]一种改善电池循环的测试方法，本方法包括以下步骤：
[0035]S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0036]S2、以特定循环测试工步中的充电工步将电池充电至额定充电电压并以相同充电工步将电池充电至截止充电电压；
[0037]S3、重复步骤S1
‑
S2。
[0038]在本实施例中，仅激活正极材料中的无效锂，从而达到延长电池使用寿命的目的。
[0039]实施例二
[0040]S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0041]S2、以特定循环测试工步中的放电工步将电池放电至额定放电电压并以相同放电工步将电池放电至截止放电电压；
[0042]S3、重复步骤S1
‑
S2。
[0043]在本实施例中，仅激活负极材料中的无效锂，从而达到延长电池使用寿命的目的。
[0044]实施例三
[0045]S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0046]S2、以特定循环测试工步中的充电工步将电池充电至额定充电电压并以相同充电工步将电池充电至截止充电电压；
[0047]S3、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；
[0048]S4、以特定循环测试工步中的放电工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善电池循环的测试方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：S1、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；S2、以特定循环测试工步中的充电工步将电池充电至额定充电电压并以相同充电工步将电池充电至截止充电电压；S3、以特定循环测试工步使电池循环至设定的圈数；S4、以特定循环测试工步中的放电工步将电池放电至额定放电电压并以相同放电工步将电池放电至截止放电电压；S5、重复步骤S1
‑
S4。2.根据权利要求1所述的一种改善电池循环的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述的特性电池循环测试工步包括以下两种：a、恒流恒压充电，静置，恒流放电，静置；b、恒功率充电，静置，恒功率放电，静置。3.根据权利要求2所述的一种改善电池循环的测试方法，其特征在于，在步骤S1及步骤S3中，所述的电池循环时的充放电电压范围为额定充放电区间。4.根据权利要求3所述的一种改善电池循环的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述的设定的圈数范围为50
‑
1000个周期。5.根据权利要求1所述的一种改善电池循环的测试方法，其特征在于，在步骤S3中，所述的截止充电电压大于额定充电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，蒋治亿，魏思伟，陈高健，尹天宇，
申请(专利权)人：江苏天合储能有限公司，
类型：发明
国别省市：