【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池分析，特别是涉及一种确定锂离子电池析锂电位和soc的方法。
技术介绍
1、新能源汽车行业迅猛发展，作为其技术核心的动力电池的快速充电性能也成为关键，然而大倍率充电、低温充电和过充会加速电池性能衰减造成安全隐患，其原理在于充电滥用行为会导致电池副反应增加，溶剂化锂离子来不及嵌入负极，堆积在负极表面造成析锂，被广泛应用的负极材料石墨其氧化还原电位与锂金属接近，充电过程中容易发生析锂反应。因此对锂离子电池析锂产生和生长的机理以及辨识方法研究尤为重要，针对锂离子电池析锂的辨识，能够降低锂离子电池使用过程中安全隐患，而且为充电策略提供数据支撑，制定合理的充电策略有利于延长电池寿命。
2、对于锂离子电池析锂的辨识方法，其机理在于溶剂化锂离子在负极表面氧化还原成锂金属，相应的锂离子析出会发生li++e＝li相变反应，表象的反应为负极析锂电位降低0v以下。析锂电位的监测需要电池中引入参比电极，而且参比电极的种类和放置位置等对负极电位的监测都有影响，想要准确有效识别负极析锂电位不是一件容易的事情
3、对于锂离子电池析锂的识别方法，最简单直接方法就是拆解观察，但这种方法是破坏性的无法恢复而且浪费时间。目前应用最广泛的方法就是在电池中植入参比电极，利用参比电极检测负极电位来判断析锂现象的发生。作为参比电极的材料有三种，第一种锂金属，在析锂研究中人们习惯使用析锂电位，这样锂金属作为参比电极检测负极电位时可直接使用，但金属锂直接植入体积较大，植入电池内部遮挡正负极电化学反应，增加极化导致检测的负极电位偏差较
4、cn202211394461.2的专利《锂电池快充失效分析方法及三电极电池》采用金属锂片作为三电极体系中的参比电极以制作三电极电池，并通过监测三电极体系中负极对参比电极的电位变化确定负极的析锂边界，认为负极对所述参比电极的电位大于或等于0v，则为正常无析锂负极；负极对所述参比电极的电位小于0v，则为析锂负极。制作过程中外界水氧的影响而发生电解液与参比电极的变性，以及锂参比电极与导线接触不良等问题姑且不谈，电化学副反应等问题也会导致数据不准，理论的负极析锂电位0v不足以印证电池析锂，由于过电位的影响电池析锂往往发生在负极析锂电位小于0v，而且不同体系设计析锂负极对锂负极电位不同。同样对于不同种类的参比电极如上述所述，电池充放电过程中电化学极化不可避免，势必会导致参比电极过电位产生，所以析锂电位并不是一个定值，同一体系不同温度，不同电流析锂电位都会变化。
5、cn202211667397.0的专利《一种锂离子电池析锂电位的确定方法、装置及电子设备》，其通过实时采集锂离子电池在充电测试过程中的电压数据和容量数据，绘制出锂离子电池的充电容量一阶微分dq/dv-v曲线以及充电容量二阶微分d2q/dv2-v曲线，并根据锂离子电池的充电容量一阶微分dq/dv-v曲线以及充电容量二阶微分d2q/dv2-v曲线判断锂离子电池的析锂状态并确定锂离子电池的析锂电位。dq/dv曲线的峰值代表电池电化学反应平台，如果采用大电流充电或低温充电，电池极化增加电化学反应平台不明显，数据处理dq/dv曲线的峰也会不明显，另外锂离子电池dq/dv曲线的峰值包括正极和负极电化学反应平台，是正极和负极电化学反应平台的复合，通过锂离子电池dq/dv曲线的峰值判断析锂电位，实际实施过程中峰值难找而且准确度欠佳。该方法还要建立采集装置和电子设备，分析流程繁琐，计算方法复杂，难以推广应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用负极电位电压微分曲线来确定负极析锂相变反应电位的确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，以有效准确的识别锂离子电池析锂现象，利用待评价体系的三电极电池充电过程负极电位中微分电位曲线，通过曲线峰值的位置，确定负极析锂相变反应开始电位和析锂soc。
2、为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
3、一种确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，包括：
4、将待评价体系的三电极电池参比电极镀锂后进行倍率充电测试，恒流充电到上限电压，监测电池电压v和电池容量q，采集不同倍率充电负极电位v负；
5、将充电过程中得到的电池电压v，电池容量q和负极电位v负的数据一一对应，得到充电过程dv负/dq数据，制作-dv负/dq-v曲线与-dv负/dq-soc曲线；
6、基于-dv负/dq-v曲线以及-dv负/dq-soc曲线，确定锂离子电池析锂电位及soc。
7、其中，所述恒流充电到上限电压所用的测试电流为1c、1.5c、2c、2.5c、3c。
8、其中，所述-dv负/dq-v曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的电位为该电流下的析锂电位。
9、其中，所述-dv负/dq-soc曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的soc为该电流下析锂soc。
10、其中，所述三电极电池的参比电极采用锂金属参比电极、铜丝镀锂参比电极、含锂氧化物参比电极、锂合金参比电极的一种。
11、其中，在不同温度下对待评价体系的三电极电池进行测试，得到在不同温度下锂离子电池析锂电位和soc。
12、其中，所述充电过程dv负/dq数据，制作-dv负/dq-v曲线与-dv负/dq-soc曲线的步骤包括：
13、将负极电位(v负(n+1)-v负n)、电池容量(qn+1-qn)的数据处理得到充电过程dv负/dq数据；将dv负/dq取正为-dv负/dq，将-dv负/dq作为纵坐标，电池电压v作为横坐标，做成-dv负/dq-v曲线；将-dv负/dq作为纵坐标，电池soc作为横坐标，做成-dv负/dq-soc曲线。
14、其中，采用多路数据采集仪所述电池电压v和电池容量q，并采集不同倍率充电负极电位v负。
15、其中，采用arbin充放电测试设备进行倍率充电测试。
16、其中，所述待评价体系的三电极电池制作完成，并进行预充和化成后，进行倍率充电测试。
17、本专利技术的方法利用负极电位微分电压曲线，确定负极析锂相变峰对应的电位及soc，从而确定析锂电位和soc，通过析锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，所述恒流充电到上限电压所用的测试电流为1C、1.5C、2C、2.5C、3C。
3.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，所述-dV负/dQ-V曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的电位为该电流下的析锂电位。
4.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，所述-dV负/dQ-SOC曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的SOC为该电流下析锂SOC。
5.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，所述三电极电池的参比电极采用锂金属参比电极、铜丝镀锂参比电极、含锂氧化物参比电极、锂合金参比电极的一种。
6.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，在不同温度下对待评价体系的三电极电池进行测试，得到在不同温度下锂离子电池析锂电位和SOC。
7.根据权利要求1所述确定锂离子电池析
8.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，采用多路数据采集仪所述电池电压V和电池容量Q，并采集不同倍率充电负极电位V负。
9.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，采用Arbin充放电测试设备进行倍率充电测试。
10.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和SOC的方法，其特征在于，所述待评价体系的三电极电池制作完成，并进行预充和化成后，进行倍率充电测试。
...【技术特征摘要】
1.确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，其特征在于，所述恒流充电到上限电压所用的测试电流为1c、1.5c、2c、2.5c、3c。
3.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，其特征在于，所述-dv负/dq-v曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的电位为该电流下的析锂电位。
4.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，其特征在于，所述-dv负/dq-soc曲线中某个电流下析锂相变反应峰对应的soc为该电流下析锂soc。
5.根据权利要求1所述确定锂离子电池析锂电位和soc的方法，其特征在于，所述三电极电池的参比电极采用锂金属参比电极、铜丝镀锂参比电极、含锂氧化物参比电极、锂合金参比电极的一种。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，阴育新，刘英博，张海啸，魏志鹏，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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