本發(fā)明涉及鋰電池，具體為一種鋰離子電池自放電的檢測方法、裝置、電池。

背景技術(shù)：

1、當前，能源、環(huán)境間的矛盾迫使人們尋找清潔能源，而鋰離子電池以其在微型電池中的高能量密度而成為先驅(qū)和市場領(lǐng)導(dǎo)者。這是一個緊湊的，循環(huán)充放電壽命可輕松超過1000次的電化學儲能器件。它的尺寸可以從幾微米到大型電池，可以為計算機存儲芯片、通信設(shè)備、彩色電影和電動汽車(ev)提供電力。令人不安的是，如何管理鋰離子電池的一致性是一個很大的問題，生產(chǎn)過程中的任何粉塵，雜質(zhì)或者其他細致的差異都會造成電池性能的滑鐵盧式下跌。在鋰離子電池的一致性問題中，自放電問題一直是令眾多研究者頭疼的問題之一。

2、傳統(tǒng)的自放電檢驗方法為“剩余容量法”或“k值法”。前者能夠準確測定出自放電的電流但費時費力嚴重影響生產(chǎn)效率，后者可以較快地得到自放電的大小，但是由于“k值法”是將電池充電至某一電壓v1，隨后靜置一段時間t后的電壓為v2，k＝(v1-v2)/t，即通過相同時間內(nèi)的壓降來區(qū)分自放電程度。但這存在一個嚴重的問題，由于電池充放電過程中存在“平臺區(qū)”，即電壓變化非常小，這造成了“k值法”的測試需要避過這些平臺區(qū)。

3、“剩余容量法”是指將電池進行兩次充放電，第一次在電壓v1時進行放電，截止時放出容量q1，再將電池充電至v1后靜置一段時間t1，進行放電，此次放電容量為q2，則自放電電流isd＝(q1-q2)/t1。與“k值法”相比，該方法能準確地測得自放電電流，費時費力。

4、兩種方法雖然各有優(yōu)劣勢，但都僅能用于區(qū)分自放電程度，無法判斷自放電的形成原因是內(nèi)部短路還是正極或者負極的副反應(yīng)。而自放電的形成原因?qū)τ阡囯x子電池生產(chǎn)線的產(chǎn)品自放電品級分類或是對于產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)改進都是非常重要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池自放電的檢測方法、裝置、電池，可快速判斷一種鋰離子電池自放電程度強弱以及自放電形成原因的方法，便于后續(xù)產(chǎn)品自放電平級的分類或是指導(dǎo)產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)改進。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種鋰離子電池自放電的檢測方法，本方法包括以下步驟：

4、測量電池在靜置時間內(nèi)的電壓降和容量損失；

5、利用恒流充放電時電池的開路電壓-容量曲線近似得到自放電電流；

6、通過k值法獲取電壓降與靜置時間的比值，估算自放電電流的大??；

7、分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因。

8、上述技術(shù)方案中，使用參比電極獲得自放電電流和電壓降。

9、上述技術(shù)方案中，通過差分電壓分析法來獲得自放電電流和電壓降。

10、上述技術(shù)方案中，所述自放電的形成原因包括內(nèi)部物理短路或正極/負極化學自放電。

11、上述技術(shù)方案中，分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因，包括：

12、當i正極自放電≈i負極自放電，則自放電方式為物理自放電；

13、當i正極自放電>i負極自放電，則自放電方式正極化學自放電；

14、當i正極自放電<i負極自放電，則自放電方式負極化學自放電。

15、本發(fā)明提供一種測試裝置，用于測試鋰離子電池自放電的原因，本裝置包括：

16、電壓測量單元，用于測量電池的開路電壓；

17、容量測量單元，用于測量電池的容量損失；

18、時間控制單元，用于控制電池的靜置時間；

19、數(shù)據(jù)處理單元，用于計算自放電電流，分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因。

20、上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)處理單元通過參比電極或者差分電壓法獲得自放電電流和電壓降。

21、上述技術(shù)方案中，所述數(shù)據(jù)處理單元分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因，包括：

22、當i正極自放電≈i負極自放電，則自放電方式為物理自放電；

23、當i正極自放電>i負極自放電，則自放電方式正極化學自放電；

24、當i正極自放電<i負極自放電，則自放電方式負極化學自放電。

25、本發(fā)明提供一種鋰離子電池，包括：通過如上所述鋰離子電池自放電的檢測方法進行了計算自放電電流并分析自放電的形成原因。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

27、本發(fā)明提供了一種鋰離子電池自放電的檢測方法、裝置、電池，測量電池在靜置時間內(nèi)的電壓降和容量損失，利用恒流充放電時電池的開路電壓-容量曲線近似得到自放電電流，通過k值法獲取電壓降與靜置時間的比值，估算自放電電流的大小，分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因。本發(fā)明能夠顯著提高檢測效率，同時能夠判斷自放電的形成原因，為電池的品級分類和研發(fā)改進提供重要依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池自放電的檢測方法，其特征在于，本方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池自放電的檢測方法，其特征在于，使用參比電極獲得自放電電流和電壓降。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池自放電的檢測方法，其特征在于，通過差分電壓分析法來獲得自放電電流和電壓降。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋰離子電池自放電的檢測方法，其特征在于，所述自放電的形成原因包括內(nèi)部物理短路或正極/負極化學自放電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池自放電的檢測方法，其特征在于，分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因，包括：

6.一種測試裝置，其特征在于，用于測試鋰離子電池自放電的原因，本裝置包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元通過參比電極或者差分電壓法獲得自放電電流和電壓降。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元分析電池的開路電壓-容量曲線，確定自放電的形成原因，包括：

9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括：通過權(quán)利要求1至5任一項所述鋰離子電池自放電的檢測方法進行了計算自放電電流并分析自放電的形成原因。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池自放電的檢測方法、裝置、電池，本方法包括以下步驟：測量電池在靜置時間內(nèi)的電壓降和容量損失；利用恒流充放電時電池的開路電壓?容量曲線近似得到自放電電流；通過K值法獲取電壓降與靜置時間的比值，估算自放電電流的大??；分析電池的開路電壓?容量曲線，確定自放電的形成原因。本發(fā)明可快速判斷一種鋰離子電池自放電程度強弱以及自放電形成原因的方法，便于后續(xù)產(chǎn)品自放電平級的分類或是指導(dǎo)產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)改進。

技術(shù)研發(fā)人員：施佚涵,張智翔,劉文通,楊昌軍
受保護的技術(shù)使用者：江蘇木星時代儲能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5