[发明专利]一种无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法

说明书

本发明的一种无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法，可解决现有锂电池有损检测方法不仅耗时，操作困难，还存在风险的技术问题。包括以下步骤，a、制作软包叠片电池，在正负极之间加入参比，组装成软包三电极电池；b、将步骤a中制作的三电极电池在25±2℃下化成，分容；c、将步骤b中的三电极电池在设定的温度下进行充放电循环，监控三电极电池电压变化，绘制负对参初始以及循环后V~Q曲线，根据负对参初始以及循环后V~Q曲线计算正极可逆锂损失量。本发明是通过三电极监控石墨三个脱嵌锂平台变化，量化正极可逆锂损失，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

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法。

背景技术

在大规模储能、智能电网、清洁能源汽车和消费电子产品迅猛发展的主格局下，人们对储能器件性能、可靠性、安全性的要求越来越高。锂离子电池因高能量/功率密度、长循环寿命、高倍率性能等优势成为应用最广泛、技术最成熟的电化学储能器件之一。磷酸铁锂以及含锂过渡金属氧化物(例如LiCoO2、LiMn2O4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等)作为锂离子正极材料因其高能量、长循环等性能，广泛应用于锂离子电池中。然而，在循环使用过程中正极可逆锂逐渐减少，进而影响锂离子电池的容量以及使用寿命。目前有关锂离子电池正极可逆锂损失的方法为原子吸收法，该方法需要拆解电池，对拆解正极材料进行处理，通过原子吸收检测正极中可逆锂变化。这种有损检测方法不仅耗时，操作困难，还存在一些风险。

发明内容

本发明提出的一种无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法，可解决现有锂电池有损检测方法不仅耗时，操作困难，还存在风险的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法，包括以下步骤：

a、制作软包叠片电池，在正负极之间加入参比，组装成软包三电极电池。

b、将步骤a中制作的三电极电池在25±2℃下化成，分容。

c、将步骤b中的三电极电池在一定温度下以一定倍率充放电循环，监控三电极电池电压变化，绘制负对参初始以及循环后V～Q曲线，根据该曲线计算正极可逆锂损失量。

进一步的，在步骤a中，所制作电池负极材料为石墨，所述参比的直径为25μm，参比与正负极之间均用隔膜隔开。

进一步的，在步骤b中，所述温度为25℃。

进一步的，在步骤c中，所述温度为-5～55℃，所述的倍率≤2C。

进一步的，所述的充放电循环是指以一定倍率恒流充电至截至电压，再转恒压充电至电流≤0.05C停止，静置1h以上；再以同样倍率的电流将电池放电至规定下限电压停止，静置1h以上，循环次数＞1000周。

进一步的，所述步骤c中对负对参初始以及循环后V～Q曲线计算正极可逆锂损失量，具体包括：

循环前随着充放电的进行，石墨对参电压对应三个完整的脱嵌锂平台，循环前电池正极可逆锂损失视为零，石墨对参最后一个平台结束的容量记为Q₀；当电池在某一温度、某一倍率循环过程中，副反应增加，正极可逆锂逐渐损失，当循环某一周数时，石墨对参的最后一个平台部分消失，最后一个平台末尾对应的容量记为Q₁,则该循环条件下正极可逆锂计算公式为100*(Q₀-Q₁)/Q₀。

由上述技术方案可知，本发明的无损检测锂离子电池正极可逆锂损失方法具有以下有益效果：