[发明专利]一种锂离子电池循环寿命的检测装置及评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池检测装置领域，特别是涉及一种锂离子电池循环寿命的检测装置及评估方法。

背景技术

随着经济的不断发展，能源的需求进一步提高，因此新能源的呼声越来越高。锂离子电池作为一种绿色高能充电电池，因其容量高、安全性高、循环寿命长等优点被广泛应用于电子通讯、交通及航空领域。

在锂离子电池在生产过程中，需要对锂离子电池循环寿命进行检测，以剔除不合格产品，目前常用的锂离子电池循环寿命的评估方法较为复杂，且没有考虑到锂离子电池在使用过程中发生膨胀对循环寿命的影响，评估测试结果准确性不高，影响产品的检测结果。

CN106291372A公开了一种锂离子动力电池循环寿命预测方法，利用容量衰减机理建立电化学模型，该方法预测寿命准确，但是建模过程较为复杂，模型求解不易实现，而且，锂离子电池在实际应用过程中是一种动态、非线性的电化学系统，在运行时受到外部环境及自身负荷的影响。该方法不能准确的反应在实际应用过程中容量的损失。

CN106324524A公开了一种锂离子电池循环寿命的快速预测方式，所述方法，根据循环次数、容量保持率、电解液保有率的测试数据进行拟合计算，对电池的循环寿命进行预算，电解液保有率是将经过不同循环次数后的电池拆解，并置于高温烘箱中烘烤，直至将电解液烘干去除，利用质量差减法计算的，该方法通过电解液保有率预测循环寿命，实际操作过程中，电解液会有部分损失，对于循环衰减计算存在一定的误差。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂离子电池循环寿命的检测装置及评估方法，以解决测试结果准确性不高、评估方法较为复杂的问题。

技术方案：

一种锂离子电池循环寿命的检测装置，包括两个底板及压力传感器，两个所述底板平行设置，待测锂离子电池位于两个所述底板之间，且通过紧固件将两个所述底板及所述待测锂离子电池紧固设置；所述压力传感器安装在所述底板与所述待测锂离子电池相对的一个侧面上，所述压力传感器的输出端电性连接在信号处理器上，所述信号处理器显示所述待测锂离子电池循环性能测试时实时的压力数据。

上述技术方案，由于在底板上设有压力传感器，在锂离子电池进行充放电循环测试时，由于锂离子电池厚度方向发生膨胀，压力传感器可以将由于锂离子电池厚度变化造成的压力变化及时反映给信号处理器，通过循环次数及容量衰减率与压力变化的关系图，可以评估出锂离子电池的循环寿命，考虑了锂离子电池膨胀对循环寿命的影响，上述检测结果较准确，且评估方法较简单，适应性较强。

在其中一个实施例中，所述压力传感器包括弹性敏感元件、电阻应变片及两根引线，所述弹性敏感元件安装在所述底板与所述待测锂离子电池相对的一个侧面上，所述电阻应变片位于所述底板和所述弹性敏感元件之间，两个所述引线的一端分别连接所述电阻应变片的两端，另一端分别电性连接至所述信号处理器。

上述技术方案，由于设有弹性敏感元件及电阻应变片，当锂离子电池厚度方向发生膨胀时，弹性敏感元件能够在锂离子电池厚度发生变化时，随之发生形变，从而使电阻应变片也同时发生形变，使电阻应变片的阻值也发生变化，从而将电阻信号传输至信号处理器，并转换成电压信号，后转换成压力信号显示出来，从而得到压力和锂离子电池容量衰减率的关系图。

在其中一个实施例中，所述电阻应变片为丝式应变片，丝式应变片的阻值为60～200MΩ。

在其中一个实施例中，所述丝式应变片的直径为0.015～0.05mm。

在其中一个实施例中，所述弹性敏感元件的厚度为0.025～0.05mm。

在其中一个实施例中，所述弹性敏感元件为高分子材料薄膜。

一种锂离子电池循环寿命的评估方法，包括以下步骤：

1)将待测锂离子电池放置于两个底板之间，并用紧固件将两个底板及待测锂离子电池紧固设置；

2)将待测锂离子电池进行充放电循环性能测试，同时将压力传感器开启工作，记录不同循环次数及对应的容量衰减率、压力传感器的压力数据；

3)根据循环次数、容量衰减率及压力数据进行拟合计算，对锂离子电池的循环寿命进行评估。

上述技术方案，由于设有压力传感器，通过锂离子电池在充放电循环性能测试过程中，锂离子电池的厚度变化从而产生的压力与容量衰减率的关系图，从而评估出锂离子电池的循环寿命，该评估方法过程简单，且评估结果较精确。

在其中一个实施例中，所述循环次数为500～2500次。