[发明专利]一种锂离子电池的循环测试方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的循环测试方法，包括以下步骤：S1.电池初始状态记录，S2.测试恒定容量，S3.恒定容量循环测试，其中循环测试以恒定容量为基准对电池进行恒流充电，记录每次放电容量，计算保持率。本发明中的充电方式是以恒定容量为截止，能够保证材料每次脱锂量一致，从而提高锂电池的循环性能和使用寿命，同时本发明还通过计算循环过程中截止电压的增加量来评估电池内阻的变化。

技术领域

本发明涉及测试蓄电池的技术领域，更具体地说，它涉及一种锂离子电池的循环测试方法。

背景技术

随着全球能源危机逐步加深，作为新能源及环保低碳的电动汽车得到快速发展。电动汽车的动力来源于电池，电池性能的优劣直接决定电动汽车的续航能力以及安全性能。锂离子电池因其单体电池工作电压高、比能量大、无记忆效应等优点在电动汽车中得到广泛应用，属于当前主流汽车商采用的电池类型之一。

锂离子电池充放电的本质在于，充电过程中，锂离子从正极材料中脱出嵌入负极材料中，在放电过程中，锂离子从负极材料中脱出返回正极，在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌，因此，电池所放出的比容量等同于负极脱锂数量。随着电池充放电的循环进行，电池内部伴随的副反应增多，活性材料内阻增大，以及伴随电解质分解、SEI膜重组等的影响，使电池欧姆内阻和极化内阻也在不断增加，导致放电过程中锂离子未从负极全部脱出，使得其放电容量降低，因而锂离子电池在充放电的循环过程中具有逐渐衰减的特性。为了保证电动汽车的正常续航能力，对锂离子电池的循环寿命有严格要求。

目前，锂离子电池循环寿命的测试主要采用国家标准《GB/T 31484-2015 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》。该标准中对于锂离子电池的循环寿命测试方法，首先将电池以1C放电至终止条件，搁置不小于30min后，以电流1C恒流充电至规定的充电截止电压时转为恒压充电，至充电截止电流降至0.05C时停止充电，再以1C放电至规定的放电终止条件，记录放电容量，将充电放电过程连续循环500次，若放电容量高于初始容量的90%，则终止试验；若放电容量低于初始容量的90%，则继续循环500次，判断放电容量是否高于初始容量的80%。

上述锂离子电池循环寿命的测试采用的恒流恒压充电模式，该充电模式目前普遍应用于锂电池的充电和测试过程，具有充电效率高，对锂电池循环使用性能影响小的优点。但是，采用恒流恒压充电模式，在充放电过程中，电池过早的达到终止电压而进行恒压充电模式，恒流充电容量也随之减小。而通过提高电池的充电截止电压，以实现提高电池的充放电容量，增大电池的能量密度也并不可行。因为电池在更高的电压下工作时，电极材料结构会发生变化，影响活性材料的结构稳定性，导致电池内阻增加，电池的循环容量保持率随着充电截止电压的增高而迅速衰减。并且仅采用记载放电容量的方式，并不能评估电池内阻的变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池的循环测试方法，满足锂离子电池充电性能的同时能够有效提高锂离子电池的循环性能和使用寿命，本发明还能够通过计算循环过程中截止电压的增加数值来评估电池内阻的变化。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种锂离子电池的循环测试方法，包括以下步骤：

S1. 电池初始状态记录：选取刚分容结束的新鲜电池作为待测电池，将电池放置于指定温度下的恒温设备中搁置4~24h确保电池温度与环境温度一致，测试并记录电池初始电压、内阻、厚度；