System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种评估锂离子电池CB值的方法技术_技高网

一种评估锂离子电池CB值的方法技术

技术编号:40025377 阅读:14 留言:0更新日期:2024-01-16 17:24
本发明专利技术涉及一种评估锂离子电池CB值的方法,具体为:(1)分别测试正负极主材的首次充放电克容量,并计算正负极主材首次效率,记为P首效、N首效;(2)比较P首效和N首效,得到循环CB值、化成CB值的大小关系;(3)制备待测全锂离子电池;(4)满电拆解:若电池循环CB值<化成CB值,则循环满充拆解;若电池循环CB值>化成CB值,则化成满充拆解;观察负极大面的界面和卷芯R角外侧的负极界面;(5)结果判断:通过观察上述界面,判断CB值是否偏低。本发明专利技术方法根据首效大小找出CB值最短板,在此基础上进行界面观察,且经涂胶隔膜可排除非CB值的原因导致的析锂,可以正确判断CB值是否偏低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种评估锂离子电池cb值的方法。


技术介绍

1、cb值(cell balance),也称为n/p (negative/positive),是在同一阶段内,同一条件下,负极活性物质容量与正极活性物质容量的比值。在锂离子电池的设计上,出于安全考虑,主要为了防止负极析锂,因此负极要过量,进而cb值要大于1,理论上大于1即可,但是实际要考虑电池制备过程中的波动性,cb值设计的会比1大的多一些。

2、传统评估锂离子电池cb值的方法,一般是化成充满电拆解电池,看负极界面的状况,如果界面良好,则认为cb值合格,如果界面异常,还需进一步分析是否是cb值偏低导致的(有些时候并不能确定原因),所以如何排除其他影响负极界面的因素也很关键。

3、但因为cb值可分为化成cb值(第一次充电的cb值)、循环cb值(第二次以及往后的充电的cb值)和设计cb值(设计cb值不同的人习惯不同,有的设计cb值=化成cb值,有的设计cb值=循环cb值,有的设计cb值介于化成cb值和循环cb值之间,有的设计cb值与化成cb值、循环cb值无直接关系)。因此,传统的判断cb值仅根据化成cb值来判断锂离子电池是否偏低的方法,是不太合理的。

4、另外,现在市场对电池能量密度的要求也越来越高,cb值设计都会往低设计,但是偏低会导致负极界面异常,这就需要一种有效的cb值的评估方法

5、综上所述,亟需一种评估锂离子电池cb值的方法,可以正确判断cb值是否偏低。


技术实现思路b>

1、本专利技术的目的是提供一种评估锂离子电池cb值的方法,可以正确判断cb值是否偏低。

2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为:一种评估锂离子电池cb值的方法,包括如下步骤:

3、(1)首效测试:通过扣式半电池,分别测试正极主材的首次充放电克容量和负极主材的首次充放电克容量,并计算正极主材的首次效率、负极主材的首次效率,分别记为p首效、n首效;

4、(2)首效对比:比较p首效 和n首效大小,若p首效>n首效,则循环cb值<化成cb值,若p首效<n首效,则循环cb值>化成cb值,若p首效=n首效,则循环cb值=化成cb值

5、(3)待测全锂离子电池制备:将包括步骤(1)正极主材的正极、包括步骤(1)负极主材的负极与隔膜,按照电池制备流程,制备成待测全锂离子电池;

6、(4)满电拆解:若锂离子电池的循环cb值<化成cb值,则循环满充进行拆解;若锂离子电池的循环cb值>化成cb值,则化成满充进行拆解;观察负极大面的界面和卷芯r角外侧的负极界面;

7、(5)结果判断:若负极大面的界面良好,负极r角外侧界面也良好,则设计cb值够;若负极大面的界面良好,负极r角外侧界面析锂,则设计cb值轻微偏低;若负极大面的界面析锂,负极r角外侧界面也析锂,则设计cb值严重偏低。

8、另外,计算cb值用以验证首效对比方法是否合理:化成cb值=(负极涂布面密度*负极活性比*负极首次放电克容量)/(正极涂布面密度*正极活性比*正极首次充电克容量),循环cb值=(负极涂布面密度*负极活性比*负极首次充电克容量)/(正极涂布面密度*正极活性比*正极首次放电克容量),可通过计算得到的化成cb值、循环cb值来判断采用首效对比来判断循环cb值、化成cb值是合理的。

9、优选的,步骤(1)中所述p首效=首次放电克容量/首次充电克容量,n首效=首次充电克容量/首次放电克容量。

10、优选的,步骤(3)中所述隔膜为双面涂胶隔膜,胶为pmma。

11、优选的,步骤(4)中化成满充和循环满充的电流值≤电池的标称电流值。

12、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:

13、(1)本专利技术根据首效大小来比较化成cb值和循环cb值大小关系,找出cb值的最短板(化成cb值、循环cb值中更小的那个),通过验证cb最短板对应的负极界面是否良好来判断cb值是否偏低,该方法更加精准有效。

14、(2)本专利技术通过满充负极r角外侧界面来判断cb值是否偏低,该方法更加精准有效,这是因为cb值偏低,最先反应在负极r角外侧界面,然后才会反应在负极大面的界面。

15、(3)本专利技术的锂离子电池隔膜为双面涂胶隔膜,可以排除嵌锂路径异常导致的负极析锂,也使得通过负极界面析锂来判断cb值偏低这个方法,更加可靠准确,令人信服。

16、实施方式

17、以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。

18、实施例1

19、待测锂离子电池采用方形铝壳锂离子电池,具体为:

20、正极主材为磷酸铁锂,德方dy-1;dy-1材料标准:扣电首次充电容量≥154mah/g,首次放电容量≥150mah/g,首次效率是≥94%。dy-1的活性比95%,正极涂布面密度=330g/m2。

21、负极主材为石墨,杉杉fsn-1;fsn-1材料标准:扣电首次放电容量≥340mah/g,首次效率是≥90%。fsn-1的活性比97%,负极涂布面密度=160g/m2。

22、隔膜是干法单拉双面涂pmma的隔膜(16+1+1)μm。

23、一种评估锂离子电池cb值的方法,包括如下步骤:

24、(1)首效测试:通过扣式半电池,测试dy-1的首次充电克容量=157mah/g,首次放电克容量=154mah/g;测试fsn-1的首次放电克容量=355mah/g,首次充电克容量=331 mah/g;计算出p首效(dy-1)=98.09%,n首效(fsn-1)=93.24%;

25、(2)首效对比:因为p首效(dy-1)=98.09%> n首效(fsn-1)=93.24%,则循环cb值<化成cb值;

26、(3)计算cb值用以验证:化成cb值=(负极涂布面密度*负极活性比*负极首次放电克容量)/(正极涂布面密度*正极活性比*正极首次充电克容量)=(160*97%*355)/(330*95%*157)=1.12,循环cb值=(负极涂布面密度*负极活性比*负极首次充电克容量)/(正极涂布面密度*正极活性比*正极首次放电克容量)=(160*97%*331)/(330*95%*154)=1.06,可见采用首效对比来判断循环cb值、化成cb值是合理的;

27、(4)满电拆解:循环cb值1.06<化成cb值1.12,所以循环cb值是最短板,对锂离子电池循环满充进行拆解,观察负极界面;

28、(5)结果判断:经观察负极界面可知:负极大面的界面良好,负极r角外侧界面也良好,所以设计cb值够,不偏低。

29、实施例2

30、待测锂离子电池采用方形铝壳锂离子电池,具体为:

31、正极主材为三元,桑顿sn2;sn2材料标准:扣电首次充电容量≥165mah/g,首次放电容量≥150mah/g,首次效率是≥85%。sn2的活性比98.3%,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种评估锂离子电池CB值的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估锂离子电池CB值的方法,其特征在于:步骤(1)中所述P首效=首次放电克容量/首次充电克容量,N首效=首次充电克容量/首次放电克容量。

3.根据权利要求1所述的评估锂离子电池CB值的方法,其特征在于:步骤(3)中所述隔膜为双面涂胶隔膜,胶为PMMA。

4.根据权利要求1所述的评估锂离子电池CB值的方法,其特征在于:步骤(4)中化成满充和循环满充的电流值≤电池的标称电流值。

【技术特征摘要】

1.一种评估锂离子电池cb值的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估锂离子电池cb值的方法,其特征在于:步骤(1)中所述p首效=首次放电克容量/首次充电克容量,n首效=首次充电克容量/首次放电克容量。

...

【专利技术属性】
技术研发人员:居正伟葛科叶邦斌徐亮朱永华蒋倩
申请(专利权)人:江苏海基新能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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