[发明专利]测量锂离子电池电解液量的方法及计算机设备有效
申请号: | 201910119823.9 | 申请日: | 2019-02-18 |
公开(公告)号: | CN109870652B | 公开(公告)日: | 2020-04-24 |
发明(设计)人: | 任东生;黎瑞和;陈天雨;卢兰光;欧阳明高 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | G01R31/367 | 分类号: | G01R31/367 |
代理公司: | 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 | 代理人: | 赵永辉 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 测量 锂离子电池 电解液 方法 计算机 设备 | ||
本申请提供一种测量锂离子电池电解液量的方法及计算机设备,所述方法首先通过建立锂离子电池比热容与所加入电解液量之间的函数关系式。最后,通过测量待测电池的比热容,将所述待测电池的比热容代入所述函数关系式中,计算得到所述待测电池的电解液含量。所述方法适用于对衰减后的电池进行无损的状态参数获取,突破了当前获取电解液量必须对电池进行拆解的技术难点。所述方法对于梯次利用场景下的电池评估,研究电池衰减机理以及衰减后安全性的变化,都有重要的意义。
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种测量锂离子电池电解液量的方法及计算机设备。
背景技术
电池的主要衰减机理包括正极金属离子与电解质产生副反应而溶解于电解质中,在搁置或循环过程中与负极发生还原反应形成固体电解质膜(Solid ElectrolyteInterface,SEI),这些过程中往往伴随着电解液的分解或者电解质中可用锂离子的消耗。可以看到这些衰减机理都与电解液息息相关。电解液量的减少,对应着可用锂离子的减少(溶质减少),会使离子传输变得困难,内阻增加,功率性能下降。因此,测量剩余电解液的量,对于评估电池的衰减情况,分析衰减机理具有重要的意义。
目前在不拆解电池的情况下,对电解液的量或成分的定量测量非常困难。现有技术指出可以通过对电池单体进行降温,利用电解质含量不同的电解液其温度差分之间的差别揭示其融化焓的差别,从而对电解液的成分信息进行识别。但是这种方法不能定量获得电解液的量,而且由于需要将电池降温至-100℃甚至更低,仪器成本较高,实验时间也比较长。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种测量锂离子电池电解液量的方法及计算机设备,以解决现有技术需要对电池进行拆解从而定量的获取电解液量的技术问题。
一种测量锂离子电池电解液量的方法,包括:
S1,建立锂离子电池比热容与所加入电解液量之间的函数关系式;
S2,测量待测电池的比热容;
S3,将所述比热容代入所述函数关系式中,计算得到所述待测电池的电解液含量。
在其中一个实施例中,所述S1,建立锂离子电池比热容与所加入电解液量之间的函数关系式的步骤包括:
S10,计算所述锂离子电池在不同含量电解液下的比热容,建立理论模型;
S20,通过实验检测不同电解液下的锂离子电池的比热容,并对所述通过所述理论模型计算得到的比热容乘以一个修正参数,以使其等于所述通过实验得到不同电解液下的锂离子电池的比热容,建立锂离子电池比热容与所加入电解液量之间的函数关系式。
在其中一个实施例中,所述S10,计算所述锂离子电池在不同含量电解液下的比热容,建立理论模型的具体步骤包括:
提供第一样本电池;
测量所述第一样本电池的整体重量,并测量所述第一样本电池的各组分材料的重量;
获得所述第一样本电池的各组分材料的比热容,计算所述第一样本电池在不同含量电解液下的比热容,建立理论模型。
在其中一个实施例中,所述测量所述第一样本电池的整体重量,并测量所述第一样本电池的各组分材料的重量的具体步骤包括:
对所述第一样本电池整体进行称重,获得所述第一样本电池的总重量;
对所述第一样本电池进行拆解,分离出正极、负极、隔膜和铝塑膜;
清洗所述正极、所述负极、所述隔膜和所述铝塑膜后进行烘干,并测量烘干后的所述正极、所述负极、所述隔膜和所述铝塑膜的总重量,通过所述第一样本电池的总重量减去所述烘干后的所述正极、所述负极、所述隔膜和所述铝塑膜的总重量,获得所述第一样本电池的电解液的质量;
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