一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法及系统与流程

本发明涉及电池，特别是涉及一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法及系统。

背景技术：

1、电池在服役期间，其电池容量不可避免地会发生衰减。衰减机理可概括为三类：极化增长、活性材料损失和库存锂损失。电池设计过程中，循环容量保持率(或称循环寿命)应满足明确的指标：如铁锂-石墨电池常温循环2500圈，容量保持率应当大于80％soc(soc为荷电状态)。而在具体的电化学体系选型过程中，循环寿命有时无法满足以上指标。此时，需要分析电池的具体衰减机理，从而有针对性地对电池的材料、配方、工艺进行调整，以达到预期的循环寿命目标。

2、极化增长是电池最常见的表现之一，而电池的极化增长是否是电池容量衰减的主因则需要借助相应的分析工具进行判断。若极化增长为容量衰减的主因，则电池循环性能改善可从降低电池的极化大小出发。因此需要对电池极化增长引发的容量衰减进行精准定量。

3、为定性定量分析电池极化变化对电池容量的影响，通常使用小倍率电流对衰减后的电池进行容量测定，若在小倍率电流下电池容量得以基本恢复，即指接近衰减前的电池(bol电池，全称为begin of life)的容量，则可判断为电池容量衰减为极化增长导致。而在电池容量衰减的实际分析过程中，通常混合前述的三种类型。此外，市场上的电池分为两大类：功率型及能量型电池。因能量型电池具有较大的初始极化，使用小倍率电流进行定容时，计算得到的极化增长引起的容量损失量及占比具有不准确性。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法及系统，基于不同电流下的放电曲线和反弹平衡电位原理可直接获取定量结果，不受bol电池初始极化的影响，同时避免传统列表法在不同容量值间的复杂运算。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，包括：

4、对待测试的老化电池和对应的bol电池，分别采用设定倍率的电流进行定容测试，得到两个电池在不同倍率下的放电曲线；

5、根据bol电池和老化电池的放电曲线分别确定各自的放电反弹平衡电压，根据二者的放电反弹平衡电压的比较结果判断老化电池是否出现极化增长，且在出现极化增长后，根据放电反弹平衡电压的变化确定电池容量损失量。

6、作为可选择的实施方式，对老化电池和bol电池，在第一倍率电流和第二倍率电流下进行定容测试，第一倍率电流为极小值且远小于第二倍率电流，以第一倍率电流下的放电曲线作为理想无极化曲线。

7、作为可选择的实施方式，在放电曲线下，第二倍率电流下的放电曲线的末端做垂线，交第一倍率电流下的放电曲线于一点，该点的纵坐标值为放电反弹平衡电压。

8、作为可选择的实施方式，在出现极化增长后，电池容量损失量为：在老化电池和bol电池的放电曲线中，交第一倍率电流下放电曲线的交点在横坐标上的差值为极化增长引起的容量损失量。

9、作为可选择的实施方式，在出现极化增长后，在老化电池和bol电池的放电曲线中，交第一倍率电流下放电曲线的交点在纵坐标上的差值为极化增长导致的压降。

10、作为可选择的实施方式，不同倍率的电流为1c和0.01～0.1c的电流，将0.01～0.1c电流下的放电曲线作为理想无极化曲线。

11、作为可选择的实施方式，若二者的放电反弹平衡电压相同，则表示未出现极化增长，否则出现极化增长。

12、第二方面，本发明提供一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试系统，包括：

13、放电曲线绘制模块，被配置为对待测试的老化电池和对应的bol电池，分别采用设定倍率的电流进行定容测试，得到两个电池在不同倍率下的放电曲线；

14、容量损失定量模块，被配置为根据bol电池和老化电池的放电曲线分别确定各自的放电反弹平衡电压，根据二者的放电反弹平衡电压的比较结果判断老化电池是否出现极化增长，且在出现极化增长后，根据放电反弹平衡电压的变化确定电池容量损失量。

15、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。

16、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、本发明提出了一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法及系统，针对的是电池极化增长引起的容量损失定量，基于循环前后电池的1c、0.01～0.1c放电曲线于同一平面内作图，并依据反弹平衡电位原理，可直接从放电曲线图中读取定量结果，方法简单，可操作性强，避免传统列表法在不同容量值间的复杂运算，定量结果不受bol电池初始极化的影响，精准且单一的判断极化增长对容量衰减的影响。

19、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，对老化电池和bol电池，在第一倍率电流和第二倍率电流下进行定容测试，第一倍率电流为极小值且远小于第二倍率电流，以第一倍率电流下的放电曲线作为理想无极化曲线。

3.如权利要求2所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，在放电曲线下，第二倍率电流下的放电曲线的末端做垂线，交第一倍率电流下的放电曲线于一点，该点的纵坐标值为放电反弹平衡电压。

4.如权利要求3所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，在出现极化增长后，电池容量损失量为：在老化电池和bol电池的放电曲线中，交第一倍率电流下放电曲线的交点在横坐标上的差值为极化增长引起的容量损失量。

5.如权利要求3所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，在出现极化增长后，在老化电池和bol电池的放电曲线中，交第一倍率电流下放电曲线的交点在纵坐标上的差值为极化增长导致的压降。

6.如权利要求2所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，不同倍率的电流为1c和0.04c的电流，将0.04c电流下的放电曲线作为理想无极化曲线。

7.如权利要求1所述的一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法，其特征在于，若二者的放电反弹平衡电压相同，则表示未出现极化增长，否则出现极化增长。

8.一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种由极化增长引发的电池容量损失定量测试方法及系统，包括：对待测试的老化电池和对应的BOL电池，分别采用设定倍率的电流进行定容测试，得到两个电池在不同倍率下的放电曲线；根据BOL电池和老化电池的放电曲线分别确定各自的放电反弹平衡电压，根据二者的放电反弹平衡电压的比较结果判断老化电池是否出现极化增长，且在出现极化增长后，根据放电反弹平衡电压的变化确定电池容量损失量；定量结果不受BOL电池初始极化的影响，同时避免传统列表法在不同容量值间的复杂运算。

技术研发人员：刘德芳,郭鑫,王晓亚,韩友国
受保护的技术使用者：安徽得壹能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24