[发明专利]一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法

说明书

本发明涉及一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法，具体为：（1）比较标准电池和待测电池的常温2C循环和高温55℃的1C循环性能，其中，待测电池与标准电池的区别仅在于负极材料不同，标准电池B中采用循环性能合格的标准负极材料，若待测电池的常温2C循环性能和高温55℃的1C循环性能均优于或等于标准电池B，则可以作为标准负极材料的替代材料，否则进行下步操作；（2）比较两种标准电池和待测电池的常温1C循环过程中负极的Rct的增长率，Rct增长率更小的负极材料，其常温1C循环更优。本发明的方法简单，快速，容易操作，可用来快速评价负极材料。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、循环寿命长、能快速充放电以及自放电少等突出的优点，特别是磷酸铁锂电池，循环寿命长且安全，被广泛应用于便携设备、电动汽车以及航空航天等储能领域，具有极大的市场需求。

一般材料、制程、测试等均会影响磷酸铁锂电池的循环寿命，而负极材料对其循环寿命的影响最大。当前评价磷酸铁锂电池负极材料循环性能的方法主要是制作全电池，然后按照一定的循环制式进行循环寿命测试。以长寿命的储能电池为例，一般要求3000到6000次的循环寿命，采用1C充放制式，测试完3000次到6000次的循环寿命大约需要300天到600天，由此可见，传统的评价负极循环性能的方法不仅耗时太长、能耗较大，而且还会增加成本（包括人力、物力和电能消耗等）。

综上所述，现在亟需一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法，可以快速评估负极材料的循环性能，且操作方便简单。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种磷酸铁锂电池负极材料循环性能的快速评价方法，包括以下步骤：

（1）测试标准电池B的常温2C循环和高温55℃的1C循环性能；

（2）测试待测电池B-1的常温2C循环和高温55℃的1C循环性能，其中待测电池B-1与标准电池B的区别仅在于负极材料不同，标准电池B中采用循环性能合格的标准负极材料，待测电池B-1的负极材料为待测负极材料；

（3）将步骤（1）和步骤（2）的结果，进行对比分析，若待测电池B-1待测的常温2C循环性能和高温55℃的1C循环性能均优于或等于标准电池B，则判定待测负极材料的常温1C循环性能优于或等于标准负极材料，评价结束；若待测电池B-1的常温2C循环性能和高温55℃的1C循环性能，有至少1个性能差于标准电池B，则进行下一测试；

（4）测试标准电池B的常温1C循环，分别在循环次数为0次，200次，400次和800次的时候，将标准电池B的电放空，然后取出电池的负极片，组装成扣电半电池，进行EIS测试，分别得到标准电池B的负极材料的电荷转移内阻Rct(N(B))-0次，Rct(N(B))-200次，Rct(N(B))-400次，Rct(N(B))-800次，并计算Rct的增长率；

（5）测试待测电池B-1的常温1C循环，分别在循环次数为0次，200次，400次和800次的时候，将电池B-1的电放空，然后取出电池的负极片，组装成扣电半电池，进行EIS测试，得到电池B-1的负极材料的电荷转移内阻Rct(N(B-1))-0次，Rct(N(B-1))-200次，Rct(N(B-1))-400次，Rct(N(B-1))-800次，并依次计算Rct（相对于循环0次）的增长率；

其中，Rct(N(B-1))-200次的增长率=[ Rct(N(B-1))-200次—Rct(N(B-1))-0次]/Rct(N(B-1))-0次；

Rct(N(B-1))-400次的增长率=[ Rct(N(B-1))-400次—Rct(N(B-1))-0次]/ Rct(N(B-1))-0次；