[发明专利]一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法

说明书

本发明提供了一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法，包括：(Ⅰ)将放电完成后的锂亚电池进行拆解，得到附着有剩余金属锂的钢壳，测试并计算剩余金属锂的质量；(Ⅱ)根据剩余金属锂的质量分别计算不同工作状态下的锂亚电池的自放电电流，测试结果汇总后拟合得到工作拟合曲线方程；(Ⅲ)分别计算不同储存状态下锂亚电池的自放电电流，测试结果汇总后拟合得到储存拟合曲线方程；(Ⅳ)根据工作拟合曲线方程和储存拟合曲线方程得到现实条件下的工作消耗容量和储存消耗容量，并计算锂亚电池的使用寿命。本发明充分了考虑电池的具体使用条件、电池的工作时长、存储时长和工作温度等因素，计算出使用寿命，对寿命的评估更准确。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法。

背景技术

相较于其它一次电池，锂/亚硫酰氯能量型电池具有更高的比能量和更高工作电压，同时其工作温度范围极宽、年自放电率极低，因此近十多年来，越来越多的应用在智能仪表、石油钻井、智能追踪、ETC，以及国防等领域。

在锂亚电池的应用领域中，往往要求电池在一段很长的时间内以极小的电流放电，使用时间长达十几年甚至几十年，使用电流低至几μA。在这种使用条件下，对电池的自放电率的要求就极其严格。例如智能电能表使用的ER14250T型号时钟电池，如果不考虑自放电，该型号锂亚电池的容量足以使用40年以上，然而现实情形却是，因为电池导致的智能电能表的失效时有发生，平均10年左右就需更换电能表。

锂/亚硫酰氯电池的自放电可以分为两种，一是存储过程中自放电，二是工作过程中的自放电。在锂亚电池中，金属锂会与电解液溶剂亚硫酰氯自发的发生反应，在锂阳极表面形成一层钝化层，钝化层阻止了反应的进一步发生，因此锂亚电池在存放过程中的自放电远远小于其他电化学体系的电池；而当外电路连通，电池工作时，钝化膜会逐渐减少消失，此时电池的自放电也会增大，甚至当电池以极微小的电流持续放电时，自放电电流甚至会超过外电路的工作电流，自放电电流会随着外电路的工作电流的改变而改变，同时也受到环境温度的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法，在评估电池的使用寿命时，全面测试了电池在不同环境温度和工作电流条件下的自放电率及存储时的自放电率，充分了考虑电池的具体使用条件、电池的工作时长、存储时长和工作温度等因素，计算出使用寿命，对寿命的评估更准确。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法，所述的自放电测量和寿命评估方法包括：

(Ⅰ)将放电完成后的锂亚电池进行拆解，得到附着有剩余金属锂的钢壳，测试并计算剩余金属锂的质量；

(Ⅱ)根据剩余金属锂的质量分别计算不同工作状态下的锂亚电池的自放电电流，测试结果汇总后拟合得到工作拟合曲线方程；

(Ⅲ)分别计算不同储存状态下锂亚电池的自放电电流，测试结果汇总后拟合得到储存拟合曲线方程；

(Ⅳ)根据工作拟合曲线方程和储存拟合曲线方程得到现实条件下的工作消耗容量和储存消耗容量，并计算锂亚电池的使用寿命。

本发明提供了一种锂亚电池的自放电测量和寿命评估方法，在评估电池的使用寿命时，全面测试了电池在不同环境温度和工作电流条件下的自放电率及存储时的自放电率，充分了考虑电池的具体使用条件、电池的工作时长、存储时长和工作温度等因素，计算出使用寿命，对寿命的评估更准确。

作为本发明一种优选的技术方案，将锂亚电池拆解后，取出锂亚电池内的正极炭包，得到附着有剩余金属锂的钢壳。

作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中，所述的剩余金属锂的质量采用如下方法测试得到：