[发明专利]用于估计单颗电池或单批电池的剩余使用寿命的方法

权利要求书

1.一种用于估计电池的剩余使用寿命的方法，包括以下步骤：

提供单个电池；

为所述单个电池执行多次充电-放电的循环；

在所述循环中的至少一部分充电-放电过程中，对所述单个电池进行电化学阻抗谱的测量，通过等效电路模型的拟合，得到单个电池的电荷转移电阻和表面层电阻；

利用多次循环所得到的电荷转移电阻和表面层电阻以及容量，建立所述单个电池的容量与循环次数之间的关系；以及利用已建立的容量和循环次数之间的关系，预测电池剩余容量或电池的剩余循环次数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电池的容量与电荷转移电阻和表面层电阻之间的关系为函数关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，电池的容量与电荷转移电阻和表面层电阻之间的关系如以下公式(1)所示：

容量＝A·exp(B·n)·R₂+C·exp(D·n)·R₃+E (1)

其中，容量表示电池的容量，R₂表示电荷转移电阻，R₃表示表面层电阻，n表示充放电过程的循环的次数，A、B、C、D和E为通过拟合得到系数。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在室温下或在高于室温的温度下为所述单个电池执行多次充电-放电的循环。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述单个电池是具有正极材料和负极材料的锂离子电池。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正极材料选自LiCO₂、LiNiO₂、LiNi_xMn_yO₂、Li_1+zNi_xMn_-yCo_1-x-yO₂、LiNi_xCo_yAl_zO₂、LiV₂O₅、LiTiS₂、LiMoS₂、LiMnO₂、LiCrO₂、LiMn₂O₄、LiFeO₂中的一种或多种组合，其中每个x独立地为0.3至0.8；每个y独立地为0.1至0.45；每个z独立地为0至0.2，并且其中所述负极材料选自石墨、软碳、硬碳、硅、氧化烯硅、硅碳复合材料、锂钛氧化物中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述单个电池的充电-放电过程中，采用恒定电流对其进行充电至给定电压，而后利用所述恒定电流对所述单个电池进行放电。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述单个电池的充电-放电过程中，采用恒定电流对其进行充电至给定电压，再以所述给定电压作为恒定电压继续对所述单个电池进行充电，直至所述单个电池的电流降至给定电流，而后利用所述恒定电流对所述单个电池进行放电。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述循环过程中，每隔给定次数的循环的充电-放电过程中，进行一次电化学阻抗谱的测量。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，电荷转移电阻和表面层电阻与循环次数之间的关系均为线性关系。