[发明专利]确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法

说明书

本发明属于锂电池测试领域，具体涉及一种确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法，包括第一步：电池循环所需电解质含量最低阈值的测定；第二步：待测电池稳态循环时电解质消耗速率的测定；第三步：待测电池达到稳态循环前消耗的电解质的量的计算；第四步：计算待测电池达到N次的循环寿命所需的电解质的量，记为m=m_i+m_L+v*N;本发明提供的锂离子电池在一定制式下对应循环寿命所需电解质的量的估算方法，使用原位装置测试循环前后电解液含量和电解质浓度，根据要求的循环寿命、阈值以及消耗速率，估算所需电解质的量。

技术领域

本发明属于锂电池测试领域，具体涉及一种确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法。

背景技术

锂离子电池，因具有能量密度高、循环性能好、绿色无污染等优点，已被广泛应用于数码产品、电动汽车及储能领域。进入21世纪后，对锂电池的容量、密度、安全、寿命等方面，提出了更高的要求，尤其是对于动力电池来说，寿命尤其重要。随着锂离子电池的循环使用，其内部电解液会发生不断的消耗，与正负极发生反应，而且这种消耗伴随着电池的循环使用会持续进行。一旦电解液量消耗到不足以维持电池内部均一的液态电解质传输环境，则电池将会发生急剧的性能衰降，寿命终结。现有技术中，无法对循环寿命所需电解质的量进行简单快速的估算。

发明内容

本发明的目的在于克服缺点，提供确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法，第一步：电池循环所需电解质含量最低阈值的测定:

第1步：取待测电池按照要评测的循环制式及环境要求进行循环测试；记录电池的循环次数与放电容量数据；

第2步：将第1步收集的数据以循环次数为横坐标，放电容量为纵坐标绘制电池的循环曲线；当电池循环曲线开始出现下降的拐点，偏离原衰减规律时，停止循环测试；

第二步：待测电池稳态循环时电解质消耗速率的测定：

第1步：待测电池按照要评估的循环制式进行短期循环，按照一定的循环次数间隔，用原位检测装置测试电池中的电解液含量及电解质浓度，测试完成后，电池继续按照原定制式进行循环；

当电池循环次数为n₁时，电解质消耗速率达到稳定，用原位检测装置测得电解液含量为m₁，电解质浓度为c₁，电池继续循环至n₂次，用原位检测装置测得电解液含量为m₂，电解质浓度为c₂，根据此阶段内的电解质消耗量，计算电池线性衰减期间稳态的电解质消耗速率为：v＝(m₁*c₁-m₂*c₂)/(n₂-n₁)；

第三步：待测电池达到稳态循环前消耗的电解质的量的计算:

根据电池初始注液量M及电解质浓度C计算待测电池的原始电解质的量为m_c＝MC；第二步中当电池循环次数为n₁时，电解质消耗速率达到稳定，用原位检测装置测得电解质含量为m₁，则计算循环至n₁次时电池所消耗的电解质的量为m_i＝m_c-m₁；