[发明专利]一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法

说明书

本发明提供了一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法，所述方法包括对放电静置后的锂离子电池进行低倍率条件下的恒流充电，且在低倍率下恒流充电至小于等于锂离子电池的设计容量的80％；所述方法是通过减小当电池处于低SOC时的充电电流，使每次充电过程新形成的SEI膜更加致密，加速电池内部可用锂离子的反应消耗；同时通过将高温间歇性循环的长时间静置步骤用恒压充电步骤代替或部分代替高温间歇性循环的长时间静置，此过程可以加速电池内部各类副反应发生，继而实现本发明的快速测试锂离子电池循环寿命，所述快速测试方法可以在保证电池容量衰减机理一致的前提下实现高温间歇性循环的测试速率，大幅缩短测试所需时间，有利于电池产品的快速开发。

技术领域

本发明属于电池测试方法技术领域，具体涉及一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点，已经在消费类电子产品、电动汽车产品中取得广泛应用。消费类电子产品，特别是笔记本电脑，要求电池在较高温度下仍然具有良好的循环、存储性能。终端厂商要求电池能够通过一些特定的高温测试以模拟电池的部分实际使用工况。

目前现行的电池高温性能测试方案是高温间歇性循环，具体步骤如下：高温下将满电电池完全放电、短时间静置(终端厂商规定的公知的正常放电充电之间的短暂静置时间，下文不再特意强调此次静置过程)、恒流恒压完全充电、长时间静置，以上步骤按顺序进行记为一次循环，其中长时间静置时间大于短时间静置时间，测试标准要求电池按以上步骤循环一定次数后的容量保持率不低于特定值。高温间歇性循环测试耗时很长，按照一般的标准进行测试，总循环时间一般超过100天。漫长的测试周期非常不利于电池产品的快速开发与优化，因此有必要开发相应的加速测试方案。

锂离子电池的工作寿命需要通过多种循环制度进行评估，不论哪一种循环测试都存在测试周期长的问题。针对锂离子电池循环测试耗时太长的问题，现有技术中公开了一种电池寿命加速测试方法，在高温条件下将电池恒流充电后进行时间递增的浮充，直至室温放电容量低于标称容量75％，查询提前测试并制作的常温寿命与高温寿命转换表，估算出该电池在常温条件下的循环寿命。以上方案虽然可以起到电池寿命加速测试的效果，但是还存在以下不足：第一，高温循环寿命与常温循环寿命仅通过常温放电容量进行对应，不足以保证电池容量衰减机理一致，而衰减机理不一致的加速测试方案并不能认为是有效的方案。第二，虽然常规的常温循环寿命与常规的高温循环寿命可以提前测试并制成寿命数据转换表，但由于容量衰减机理一致性无法保证，对于每种新材料、新方案制作的电池，都需要花费大量时间制作寿命数据转换表，实际上难以真正起到加速测试的效果。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法，所述方法可以很好地解决锂离子电池循环寿命测试耗时太长的问题。所述方法主要是通过减小当电池处于低SOC时的充电电流，使每次充电过程新形成的SEI膜更加致密，加速电池内部可用锂离子的反应消耗；同时通过将高温间歇性循环的长时间静置步骤用恒压充电步骤代替或部分代替，在保证电池容量衰减机理一致的前提下实现高温间歇性循环的快速测试，大幅缩短测试所需时间，有利于电池产品的快速开发。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法，所述方法包括：

(1)对锂离子电池进行放电处理，放电结束后还包括放电静置步骤；

(2)对放电静置后的锂离子电池进行低倍率条件下的恒流充电，且在低倍率下恒流充电至小于等于锂离子电池的设计容量的80％；

(3)对步骤(2)的锂离子电池进行公知倍率条件下的恒流充电，且在公知倍率下恒流充电至公知充电上限电压Ug_上；

(4)对步骤(3)的锂离子电池进行恒压充电，任选地，恒压充电过程中还包括充电静置步骤，所述恒压充电的电压为公知充电上限电压Ug_上；