本发明属于电池技术领域,特别涉及一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法。
背景技术:
在锂离子电池由于具有高能量存储密度、比功率大、使用寿命长等优点,已逐渐成为数码产品及新能源汽车主要动力源。在电动车、电动工具等大功率系统中需要将多个容量小、电压低的单体电池通过并/串联的方式组合成高容量高电压的电池组。为更好的发挥单体锂离子电池的作用,更好的维护和使用好锂离子电池,对锂离子电池单体对循环一致性评测尤为重要。
目前单体电池循环性的检测方法主要在放电容量、充电容量、多次循环充放电的方法来比较电池性能的好坏,此种方法耗时间较长,对人力物力有较大消耗,因此如何快速检测大批生产电池循环的一致性,成为一个亟待解决的问题。
锂离子电池再充放电时,采用c来表示电池充放电时电流大小的比率,即倍率,如1200mah的电池,0.2c表示240ma(1200mah的0.2倍率),1c表示1200ma(1200mah的1倍率)。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法,解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法,包括如下步骤:
步骤1:对待测锂离子电池进行预处理,所述预处理的步骤如下:
步骤a1:将待测锂离子电池进行化成分容;
步骤a2:采取0.1cn~1cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电,直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压;
步骤2:采取0.1cn~1cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压,再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05cn;测试获得待测锂离子电池的容量为c1;
步骤3:将待测锂离子电池由满电状态按照0.1cn~1cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压;
步骤4:将待测锂离子电池由满电状态按照0.1cn~1cn的倍率电流恒流放电至0.5v;测试获得待测锂离子电池的容量为c2;
步骤5:计算容量差值△c=c2-c1;
步骤6:重复多次执行步骤2到步骤5,从而计算出容量差值的平均值
在执行步骤6时,重复执行步骤2到步骤5的次数取决于待测样本的数量,所述待测样本为取同一生产批次化成分容结束后的锂离子电池,起数量为本生产批次n的5%,n数量不低于30pcs;
所述待测样本为ncm体系锂离子电池,所述待测样本的充放电在25±5℃条件下进行。
所述将待测锂离子电池进行过放电是以小于待测锂离子电池sei膜的分解电压进行过放电。
所述待测锂离子电池放置在电池仓内,所述电池仓设有多个,所有电池仓均并联连接后再与放电电路和充电电路连接,所有电池仓均在相同环境下工作。
本发明所述的一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法,解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题,本发明仅需要对单体锂离子电池进行两次充放电之后,经过简单的对比即可以得出结论,方法简单便捷,数据可靠有效,节省了测试时间,简化测试流程并减少了人力物力的开支。
附图说明
图1为本发明计算锂离子电池△c的容量差值示意图;
图2为本发明判断锂离子电池生产循环一致性的实施例的流程示意图。
具体实施方式
如图1一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法,包括如下步骤:
步骤1:对待测锂离子电池进行预处理,所述预处理的步骤如下:
步骤a1:将待测锂离子电池进行化成分容;
步骤a2:采取0.1cn~1cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流放电,直到放电至待测锂离子电池的放电终止电压;
步骤2:采取0.1cn~1cn的倍率电流对待测锂离子电池恒流充电至充电终止电压,再对待测锂离子电池恒压充电至充电终止电流降至0.05cn;测试获得待测锂离子电池的容量为c1;
步骤3:将待测锂离子电池由满电状态按照0.1cn~1cn的倍率电流恒流放电至放电终止电压;
步骤4:将待测锂离子电池由满电状态按照0.1cn~1cn的倍率电流恒流放电至0.5v;测试获得待测锂离子电池的容量为c2;
步骤5:计算容量差值△c=c2-c1;
步骤6:重复多次执行步骤2到步骤5,从而计算出容量差值的平均值
在执行步骤6时,重复执行步骤2到步骤5的次数取决于待测样本的数量,所述待测样本为取同一生产批次化成分容结束后的锂离子电池,起数量为本生产批次n的5%,n数量不低于30pcs;
所述待测样本为ncm体系锂离子电池,所述待测样本的充放电在25±5℃条件下进行。
所述将待测锂离子电池进行过放电是以小于待测锂离子电池sei膜的分解电压进行过放电。
所述待测锂离子电池放置在电池仓内,所述电池仓设有多个,所有电池仓均并联连接后再与放电电路和充电电路连接,所有电池仓均在相同环境下工作。
本发明再执行步骤1时:首先从被测组中随机选取数量为n的样本组,在25℃±5℃环境下,以0.1cn~1cn恒流放电至规定的放电终止条件,搁置5min;取相同批次相同制备工艺的ncm体系单体锂离子电池,由于单体电池间存在差异性,因此需要待测样品的数量不能太少,样本数量一般取本批次的5%,n最少数量为30pcs;
本发明再执行步骤2时,根据步骤一预处理结束后再以0.1cn~1cn恒流充电至充电终止电压,转恒压充电至电流降至0.05cn,搁置5min之后,再以0.1cn~1cn恒流放电至1.0v~0v,记录容量数据组为c1;
在执行步骤3和步骤4时,以0.1cn~1cn恒流充电至4.2v,转恒压充电至电流降至0.05c,搁置5min,再以0.1cn~1cn恒流放电至1.0v~0v,记录容量数据组为c2;其中,过放电的电压要小于待测锂离子电池sei的分解电压。待测锂离子电池为ncm体系电池sei的分解电压,可由分析sei的成分和制造工艺得知,例如可选取1.0v、0.3v、0v等电压。优选的,可以将待测锂离子电池过放到0.5v。
容量差值的标准值c0需要多批数据积累得出一常数值。
本发明在比较装在同款电池由相同工艺制成的循环一致性时,采用的方法是将待测锂离子电池在相同条件下充满电,再在相同条件下进行过放电,测量过放电容量的大小,根据过放电容量越大,sei膜稳定性越差的原理,判断电池的循环一致性优劣,工作原理简单,较现有的循环充放电容量法时间短,成本低,本发明仅需要对待测锂离子电池进行一次过放电,对过放电容量进行简单的对比即可得出结论,简化了测试流程,方法简单便捷
本发明所述的一种快速检验锂离子电池循环一致性的方法,解决了快速检测大批生产电池循环的一致性的技术问题,本发明仅需要对单体锂离子电池进行两次充放电之后,经过简单的对比即可以得出结论,方法简单便捷,数据可靠有效,节省了测试时间,简化测试流程并减少了人力物力的开支。