[发明专利]一种锂硫软包电池失效分析的方法

权利要求书

1. 一种锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：首先将电池的容量损失分解为可逆容量损失和不可逆容量损失两部分：可逆容量损失指通过某种方法能够实现恢复的部分容量，不可逆容量损失指通过任何方法均不能恢复的部分容量，不同类型的容量损失分析步骤如下：

（1）可逆容量损失分析步骤

a、原位倍率去极化：对电池进行重新定容，记录放电容量C₁，记录小电流倍率下的原位去极化放电容量C₂；

b、原位界面去极化：提高夹持压力，测试夹持压力和步骤a中小电流倍率下的放电容量C₃；

c、原位浸润去极化：对软包电池进行补液并进行容量恢复，静置后在步骤b中的夹持压力和小电流倍率下测试放电容量C₄；

其中极化容量损失Q₁=C₂-C₁；界面接触影响容量损失Q₂=C₃-C₂；电解液浸润/缺液影响容量损失Q₃=C₄-C₃；

（2）不可逆容量损失分析步骤

d、将锂硫软包电池在小电流倍率下充满电，然后将该电池在低露点环境下拆解，取出正负极极片和隔膜，采用DOL进行清洗；

e、将失效前后的正极片冲成小尺寸极片，对应新鲜隔膜及锂片，重新组装电池，测试小电流倍率下容量发挥C_正-新鲜、C_正-失效，按照活性物质重量换算为容量C₅、C₆；

f、将失效后的锂片取样冲成小尺寸锂片，取3~5片锂片溶解在溶剂中并加入到过渡金属溶液中反应生成硫化物沉淀，然后将沉淀洗涤、蒸干、称重，计算硫的损失量，最后按照面积及硫的比容量换算为多硫化物沉积负极的容量损失Q_负；

g、将失效后的隔膜取样冲成小尺寸隔膜，取3~5片隔膜浸泡在溶剂中清洗后，将含隔膜的清洗液加入到过渡金属溶液中反应生成硫化物沉淀，然后将沉淀洗涤、蒸干、称重，计算硫的损失量，最后按照面积及硫的比容量换算为多硫化物沉积隔膜的容量损失Q_膜；

其中多硫化物溶解穿梭造成的容量损失Q_正=C₅-C₆；电解液及其他造成的容量损失Q_其它=Q_正-Q_负-Q_膜。

2.根据权利要求1所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤a中重新定容的测试电压区间为1.5-3.0V。

3.根据权利要求2所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤a中重新定容的倍率为0.1-1C，小电流倍率为0.001-0.01C。

4.根据权利要求3所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤b中夹持压力为0.1-0.5MPa，小电流倍率为0.001-0.01C。

5.根据权利要求4所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤c中补液量为电池活性物质量的0.5-1倍，夹持压力为0.1-0.5MPa，小电流倍率为0.001-0.01C。

6.根据权利要求5所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤d中锂硫软包电池的小电流倍率为0.1C，满电状态电压为3.0V，低露点环境的温度低于-40℃。

7.根据权利要求6所述的锂硫软包电池失效分析的方法，其特征在于：所述步骤e中小尺寸极片的面积为失效后的正极片的0.001-0.01倍或R_12-15圆极片，小电流倍率为0.001-0.01C。