[发明专利]分析电芯内部组件阻抗的方法

说明书

本发明提供了一种分析电芯内部组件阻抗的方法，采用EIS测试方法，通过设定不同的扫描频率，对电芯进行测试，以分别获取电芯的接触阻抗Rs、SEI膜阻抗Rf和传荷阻抗Rct，用于计算Rs、Rf或Rct在电芯的总阻抗(Rs+Rf+Rct)中的占比情况。本发明所述的分析电芯内部组件阻抗的方法，能够分别获取电芯的接触阻抗Rs、SEI膜阻抗Rf和传荷阻抗Rct，进而通过计算得出电芯的接触阻抗Rs、SEI膜阻抗Rf和传荷阻抗Rct分别在总阻抗(Rs+Rf+Rct)中的占比情况。

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，特别涉及一种分析电芯内部组件阻抗的方法。

背景技术

动力电池的阻抗，是评估电池系统功率性能的重要参数之一。阻抗越大，说明单体电芯释放电能的阻力越大，那么相同容量的电池包所发挥的功率则越低，汽车的百公里加速成绩就越差。因此，在相同容量下，降低单体电芯的阻抗，是提高汽车性能的重要步骤之一。

目前，在对动力电池进行研究时，通常使用DCIR(直流电阻)测试法来完成对单体电芯的阻抗的测试工作。DCIR(直流电阻)测试法，是对电芯施加一段时间的恒定电流，并检测电芯电压变化，从而计算出电芯阻值。理论上，在测试时，施加电流越大，时间越短，测得的结果越接近电芯真实阻值。此过程是动态的，换句话来讲，电芯是非稳态的(非稳态，是在指定的时间范围内，电化学系统的参量(如电极电势、电流密度、电极界面附近液层中粒子的浓度分布及电极界面状态等)的状态是具有显著变化的，而非变化甚微或基本不变的状态。)

DCIR(直流阻抗)测试法的优点是测试简单、快速，可以在电芯正常充放电过程中完成，不需要额外设备辅助完成。而缺点是测试精度较差，涵盖范围较宽，无法准确测出电芯的哪个部件阻抗最大，且因测试方法存在差异性，导致经由该方法测出的数据缺少说服力。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种分析电芯内部组件阻抗的方法，以测试出电芯的接触阻抗Rs、SEI膜阻抗Rf和传荷阻抗Rct分别在总阻抗(Rs+Rf+Rct)中的占比情况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种分析电芯内部组件阻抗的方法，采用EIS测试方法，通过设定不同的扫描频率，对所述电芯进行测试，以分别获取所述电芯的接触阻抗Rs、SEI膜阻抗Rf和传荷阻抗Rct，以计算Rs、Rf或Rct在所述电芯的总阻抗(Rs+Rf+Rct)中的占比情况。

进一步的，还包括以下步骤：

S1、获取所述电芯正极片和负极片的集流体，分别测试以获得所述电芯的正极结构件阻抗Rs1和负极结构件阻抗Rs2；

S2、采用扣电组装测试方法对所述电芯的隔膜进行测试，以获得所述电芯的隔膜电解液阻抗Rs5；

S3、获取所述电芯的正极片、负极片和隔膜，由两个正极片和一个隔膜组装成第一单片电池，由两个负极片和一个隔膜组装成第二单片电池；分别对所述第一单片电池和所述第二单片电池进行EIS测试，以获得所述电芯的正极颗粒层阻抗Rs3和负极颗粒层阻抗Rs4；

上述各步骤无顺序限制。

进一步的，所述EIS测试采用Zahner电化学工作站进行。

进一步的，所述EIS测试的结果通过Zview软件进行拟合。

进一步的，在获取Rs、Rs3和Rs4的测试中，扫描频率范围为100KHz～10MHz。

进一步的，所述电芯为选定SOC状态下的电芯，且步骤S3中的正极片和负极片通过拆解该SOC状态下的所述电芯获取。