[发明专利]锂离子电池负极析锂的量化方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极析锂的量化方法，采用低温大倍率充电使得正极脱出的锂会在负极形成锂枝晶，通过后续嵌入到正极材料中的锂量化正极脱出后在负极表面形成的枝晶锂。本发明是通过拆解低危电芯的方法，量化负极的析锂量，降低了操作的风险性，且测试方法简单易行，测试结果精确可靠，具有很好的实用性和可行性。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池负极析锂的量化方法。

背景技术

随着电动汽车普及度的加大，我们对锂离子动力电池的性能要求也越来越高。但目前锂离子还有很多性能不能满足大众的需求，其中一项就是低温充电性能，低温下(低于0℃)，锂离子动力电池在充电过程中锂离子会在电池负极沉积形成金属锂，不仅影响电池容量，还会降低电池的安全性。如果直接在满电态下将电池拆开分析负极表面的金属锂含量，不仅操作困难，且拆解过程中会面临金属锂的氧化分解，造成测量误差甚至是引发火灾。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种锂离子电池负极析锂的量化方法，通过正极材料的嵌锂量来量化负极材料表面的析锂量，该方法简单可行、数据准确、检测精度高，可以避免分析负极时金属锂氧化而带来的误差。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池负极析锂的量化方法，包括以下步骤：

a、在23～27℃下将电池充分静置后，以1C电流对电池放电，然后继续以1C电流对电池充放电循环至少1周，将最后一周的放电容量记为Ca；

b、再将电池置于温度≤0℃的低温环境中静置；

c、在所述低温环境中对步骤b中的电池进行大倍率充放电至少1次；

d、将步骤c中的电池取出置于23～27℃环境中充分静置后，拆解电池，取出正极片、电解液和隔膜；

e、将步骤d中所述正极片、电解液、隔膜与嵌满锂的负极组装成新电池；

f、将所述新电池在23～27℃环境中静置后，以1C电流将新电池放电，放电容量记为Cb；

g、计算电池负极析锂量η＝Cb/Ca。

进一步的，在步骤a中，所述充分静置的时间为10h以上，所述放电过程为将电池放电至规定下限电压后静置1h以上，所述充放电过程为以1C电流将电池充电至规定上限电压，然后转恒压充电至电流≤0.05C停止，静置1h以上，再以1C电流放电至规定下限电压，静置1h以上。

优选的，在步骤a中，所述充放电过程循环3周。

进一步的，在步骤b中，所述静置的时间为10h以上。

进一步的，在所述步骤c中，所述大倍率充放电过程为将步骤b中的电池以大倍率电流充电至规定上限电压后，再转恒压充电至电流≤0.05C停止，静置1h以上，再以大倍率电流将电池放电至规定下限电压停止，静置1h以上。

优选的，在步骤c中，所述的大倍率充放电为电流≥1C的充放电，所述大倍率充放电循环3次。

进一步的，在步骤d中，所述拆解电池过程在手套箱进行，且拆解时电池应处于放空状态，所述充分静置的时间为10h以上。

进一步的，在步骤f中，所述的静置时间为10h以上，所述放电过程为以1C电流对所述新电池放电至规定下限电压。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：