本发明涉及锂电池检测技术领域，尤其涉及一种锂离子动力电池析锂的检测方法。
背景技术
锂离子电池因其环境友好、污染小、循环寿命长、没有记忆效应等优点，广泛应用于移动数码产品，另外由于锂离子电池具有比能量高、比功率大、使用寿命长、工作范围宽等特点，已被成功应用在电动道路车辆上。然而，目前锂离子电池在使用过程中，还存在一些问题.当锂离子电池经历过充、低温充电、大倍率下充电等工况时，会引起较大的极化，而持续的极化，使锂离子可能会在负极表面还原成锂金属，发生析锂现象。析锂对锂离子电池的寿命和安全性都有较大影响：一方面，由于析出的部分锂金属在放电时无法被氧化为锂离子，造成电池容量的衰减；另一方面，析出的锂金属可能形成枝晶，枝晶的持续生长可能刺穿隔膜，诱发电池内短路，导致危险事故。因此，对锂离子电池析锂现象的研究尤为必要。
由于锂金属非常活泼，接触空气即发生反应，且对电子不敏感，对其检测比较困难，通过能谱、xrd等手段很难检测到负极析出的锂。目前锂离子电池负极析锂的检测方法比较单一，主要是通过电池拆解后的形貌分析，一般只有当电极表面有大量的枝晶状物质生成时才能通过扫描电镜或者光学显微镜观察到，此时电池的安全性可能已经受到威胁。另外，锂离子电池，尤其是动力电池，电池体积和重量较大，有些电池还是钢壳电池，拆解电池时较危险，并且需要耗费较大的人力和物力。因此目前迫切需要对负极析锂现象进行准确的检测，从而避免锂离子电池由于析锂导致电池的安全性问题，保证锂离子电池的使用寿命和安全性能。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子动力电池析锂的检测方法。
本发明提出的一种锂离子动力电池析锂的检测方法，包括以下步骤：
s1、建立平面坐标，并且在平面坐标中绘制由锂离子电池容量与内阻关系的析锂边界曲线l1；
s2、检测待测锂离子动力电池的实际内阻与实际容量；
s3、将实际内阻与实际容量转换为坐标点并移动到平面坐标中；
s4、根据坐标点与析锂边界曲线l1的位置关系判断待测锂离子动力电池是否析锂。
优选地，步骤s4中，如果坐标点位于析锂边界曲线l1上方，则判断待测锂离子动力电池不析锂；反之，则判断待测锂离子动力电池析锂。
优选地，步骤s2中，实际容量的测试方法为：在预设温度下，采用恒流转恒压的充电方法将电池充满，再将电池静置预设时间后，以预设电流值进行恒流放电至放电截止电压，获取的放电容量作为实际容量。
优选地，采用恒流转恒压的充电方法将电池充满的具体方式为：采用恒流充电至充电截止电压后，再以恒压充电至预设截止电流。
优选地，预设截止电流为0.02c，预设电流值为0.01c。
优选地，预设温度为25℃下，预设时间等于或者等于1小时。
优选地，步骤s2中，在50％放电深度下采用混合脉冲功率方法测得的直流内阻作为实际内阻。
优选地，步骤s2中，实际内阻的测试方法为：在50％放电深度下，获取电池的脉冲前电压值v，然后向电池施加电流值为i的电流脉冲，在预设时间阈值后测量电池的脉冲后电压值v'，根据公式r＝(v-v')/i计算实际内阻。
优选地，电流值i为电池容量的5倍。
优选地，适用于正极活性物质材料由lifepo4、limn2o2、linixcoymnzo2中的一种或多种组成，负极活性物质材料由石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种或多种组成的锂离子电池，linixcoymnzo2中，0＜x、y、z＜1，x+y+z＝1。
本发明提出的一种锂离子动力电池析锂的检测方法，首先通过合格电池或者电池模型的实验分析获取析锂边界曲线，作为电池析锂检测的参照标准；然后结合电池容量和内阻获取坐标点，通过曲线和坐标点转换，将电池析锂检测转换为平面坐标内的线点位置对比，测试方法简单易行，提高了锂离子电池的使用寿命和安全性能。本发明，尤其适用于电池批量检测，有利于提高检测效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种锂离子动力电池析锂的检测方法流程图；
图2为析锂边界曲线曲线示意图；
图3为待测试电池的容量、电压，以及判定状态示意图表。
具体实施方式
参照图2，本发明提出的一种锂离子动力电池析锂的检测方法，包括以下步骤：
s1、建立平面坐标，并且在平面坐标中绘制由锂离子电池容量与内阻关系的析锂边界曲线l1。本步骤中，析锂边界曲线l1为电池容量与内阻关系曲线，具体可通过实验的方式与模型计算的方式相结合进行标定。
s2、检测待测锂离子动力电池的实际内阻与实际容量。
本步骤中，实际容量的测试方法为：在预设温度下，采用恒流转恒压的充电方法将电池充满，再将电池静置预设时间后，以预设电流值进行恒流放电至放电截止电压，获取的放电容量作为实际容量。具体的，本实施方式中，首先采用恒流充电方式将电池充电至充电截止电压，再以恒压充电方式将电池充电至预设截止电流，静置预设时间后，以预设电流值对电池进行恒流放电至放电截止电压，该过程中获得的放电容量即为电池的实际容量。具体的，该充放电过程中，预设截止电流为0.02c，预设电流值为0.01c，预设温度为25℃下，预设时间等于或者等于1小时。本实施方式中，充电截止电压为充满电时的电池电压；放电截止电压为电量放空时的电池电压。
本步骤中，在50％放电深度下采用混合脉冲功率方法测得的直流内阻作为实际内阻。实际内阻的具体测试方式为：实际内阻的测试方法为：在50％放电深度下，获取电池的脉冲前电压值v，然后向电池施加电流值为i的电流脉冲，在预设时间阈值后测量电池的脉冲后电压值v'，根据公式r＝(v-v')/i计算实际内阻。电流值i为电池容量的5倍。
s3、将实际内阻与实际容量转换为坐标点并移动到平面坐标中。
s4、根据坐标点与析锂边界曲线l1的位置关系判断待测锂离子动力电池是否析锂。具体的，如果坐标点位于析锂边界曲线l1上方，则判断待测锂离子动力电池不析锂。反之，则判断待测锂离子动力电池析锂。
本实施方式提供的的锂离子动力电池析锂的检测方法，适用于正极活性物质材料由lifepo4、limn2o2、linixcoymnzo2中的一种或多种组成，负极活性物质材料由石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种或多种组成的锂离子电池，linixcoymnzo2中，0＜x、y、z＜1，x+y+z＝1。
以下结合一个具体的实施例对以上方法做进一步阐述。
本实施例中，对多个容量为3.0ah的三元新鲜电芯进行析锂边界曲线测试，测试步骤如下。
(1)获取锂离子电池容量与内阻关系的析锂边界曲线l1，通过实验的方式与模型计算的方式相结合进行标定。具体实施方式是基于温度、充放电电流和充放电截止电压之间的作用下的锂离子电池循环老化实验，结合线性回归分析方法得出锂边界曲线l1，如图2所示。
(2)对待测试电池(序号分别为1～20)进行容量标定；在25℃下采用恒流转恒压的充电方法将电池充满，其中恒流阶段的充电截止电压为4.2v，恒压充电阶段的截止电流为0.02c，静置1小时后，以0.01c进行恒流放电，放电截止电压为3.0v，结果如图3所示；
(3)对待测试电池(序号分别为1～20)进行内阻标定；内阻的测试方法为，50％放电深度下采用混合脉冲功率方法测得直流内阻，计算公式为：r＝(v-v')/i，其中，v是脉冲施加前的电压值(v)；v'是脉冲施加10s后的电压值(v)；i为15安培，结果如图3所示；
(4)将待测试电池(序号分别为1～20)的电芯容量与内阻做成坐标轴交点，与边界曲线进行比较；其中坐标点位于曲线的下方的电芯表示内部出现了析锂的现象，而曲线的上方的点，说明这几只电芯内部无析锂的现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。