[发明专利]测试电池单体的性能的装置和方法

说明书

提供用于以非破坏性方式测试电池单体的电化学性能的装置和方法。根据本发明的一个实施例的装置包括：存储器，该存储器被配置为存储关于多个参考单体中的每一个通过初步实验事先确定的第一分布曲线数据、第二分布曲线数据、第一正极上限、第一正极下限、第一负极上限、以及第一负极下限；感测单元，该感测单元被配置为根据测试单体的充电状态(SOC)的变化测量测试单体的开路电压；以及控制单元，该控制单元与存储器和感测单元电连接。控制单元被配置为基于被存储在存储器中的关于参考单体的数据和通过感测单元测量到的数据以非破坏性方式测试测试单体的性能。

技术领域

本公开涉及一种测试电池单体性能的装置和方法，并且更具体地，涉及一种以非破坏性方式测试电池单体的电化学性能的装置和方法。

本申请要求于2016年8月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0109271的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。

背景技术

最近，对诸如膝上型电脑、摄像机、移动电话等便携式电子设备的需求已经迅速增加，并且已经开发电动车辆、能量存储电池、机器人、卫星等。因此，已经积极地进行对可重复再充电的高性能电池的研究。

目前，镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等被商品化，并且由于诸如因为当与镍基二次电池相比在锂二次电池中很少发生记忆效应的自由充电/放电、非常低的自放电率、以及能量密度高的优点而突出这些电池当中的锂二次电池。

包括在电池中的电池单体基本上包括正极、负极和电解质。随着电池单体的电化学反应中涉及的操作离子(例如，锂离子)从正极移动到负极或从负极移动到正极，执行电池单体的充电/放电。

通过激活工艺制造电池单体。在激活工艺中，在其中电池单体被连接到充电/放电装置的状态下，在预设条件下执行电池单体的充电/放电预定次数。当使用根据现有技术的性能测试方法时，可以根据在执行激活工艺期间测量的电池单体的充电容量和放电容量之间的比率估计实际可从电池单体提取的最大容量值。最大容量值可以称为完全充电容量(FCC)。

然而，根据现有技术的性能测试方法，存在下述限制，即，仅可以粗略地识别关于在电池单体的相对端处的、包括电压窗口等的使用区域的信息，但是不可以识别关于电池单体的正极和负极中的每一个的使用区域。

此外，因为由于在激活工艺期间锂离子与负极中使用的碳反应而产生的固体电解质界面(SEI)等导致一些锂离子不可逆地损失，所以电池单体的最大容量值变得小于预定设计容量。然而，根据现有技术的性能测试方法不可以提供关于导致激活工艺之后的预定设计容量值与电池单体的最大容量值之间的差的因素的信息。

为了解决上述问题，已经提出一种三电极测试方法。根据三电极测试方法，将电池单体中的正极和负极中的每一个的电势与参考电极的电势进行比较，以测量电池单体中的正极和负极中的每一个的使用面积和最大容量。然而，为了执行三电极测试方法，不得不拆卸包括正极和负极的电池单体以将参考电极附加地附接到电池单体。此外，因为参考电极可能影响电池单体的电化学特性，所以具有参考电极的电池单体的测量结果可能不对应于不具有参考电极的电池单体的实际电化学特性。

发明内容

技术问题

设计本公开以解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种在不拆卸电池单体以附接参考电极等的情况下精确地测试电池单体的性能的装置和方法。

根据下面的描述和本公开的示例性实施例，本公开的其他目的和优点将会显而易见。而且，将容易理解的是，通过在随附的权利要求中提出的装置和其组合实现本公开的目的和优点。

技术方案

实现上述目标的本公开的各种实施例如下。