[发明专利]一种测失效电池交流阻抗方法

说明书

本发明提供了一种测失效电池交流阻抗方法，包括如下步骤：S1、将待分析的失效电池进行拆解，分离正极片、负极片和隔膜，将处理好的正负极片避免接触并备用；S2、将锂片和步骤S1中处理好的正极片、负极片组装成三电极；S3、分别测试正极对锂片、负极对锂片、正极对负极的交流阻抗谱。本发明所述的测失效电池交流阻抗方法，能够准确有效的测试失效电池正极对锂、负极对锂和正极对负极的交流阻抗谱，用于分析失效电池正极和负极阻抗，帮助确定失效位置，同时本方案可以选择测试极片不同位置，电芯不同状态交流阻抗谱，对失效电池内阻分析提供有力准确的数据支持。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种测失效电池交流阻抗方法。

背景技术

现有技术方案一般分为三种，第一种是通过对失效电池施加一定振幅、不同频率的正弦波交流信号，获得频域范围内相应电信号反馈的交流测试，从测试结果中获得相应的锂离子在正负极材料脱嵌过程中动力学参数，如欧姆电阻、电荷转移电阻、电子电阻、扩散电阻和SEI膜阻抗等。第二种是将失效电芯拆解，分别对正负极片清洗擦拭裁切，然后组装纽扣电池(如LIR2032)，通过对正极极片组装的纽扣电池施加一定振幅、不同频率的正弦波交流信号，获得频域范围内相应电信号反馈的交流测试，从而获得相应正负极的欧姆电阻、电荷转移电阻、电子电阻、扩散电阻和SEI膜阻抗等。第三种是将失效电池重新组装成三电极电池，分别进行正极对锂片、负极对锂片、正极对负极交流阻抗测试，可以分别获得正极、负极、全电池动力学参数。

对失效电池进行失效分析时需要确定正负极阻抗增加，来判断正负极失效原因，通过对失效电池进行交流阻抗测试，只能获得失效全电池交流阻抗谱，不能对正极或负极动力学参数进行分析，无法帮助确定失效电池具体失效位置，进而无法判断失效原因。对失效电芯拆解后正负极片组装扣电的方法，操作步骤繁琐麻烦，失效电芯极片表面状态一般比较差，极片清洗擦裁切操作不方便，而且扣电组装是一个要求比较精细的步骤，稍有操作失误电池组装失败，总之扣电组装测试收外界因素干扰较大，制作成功率低。对失效电池重新组装三电极电池，往往失效电池外观和内部结构状态不好，比如胀气、析锂、电解液干涸等，在这种状态下再对电池进行拆解加入活性较高的锂片组装三电极操作困难，而且整个过程比较危险；除此之外，由于负极电位比较低和组装问题，电池三电极测试负极交流阻抗很难得出有效数据。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种测失效电池交流阻抗方法，以准确有效的测试失效电池正极对锂、负极对锂和正极对负极的交流阻抗谱，用于分析失效电池正极和负极阻抗，帮助确定失效位置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种测失效电池交流阻抗方法，包括如下步骤：

S1、将待分析的失效电池进行拆解，分离正极片、负极片和隔膜，将处理好的正负极片避免接触并备用；

S2、将锂片和步骤S1中处理好的正极片、负极片组装成三电极；

S3、分别测试正极对锂片、负极对锂片、正极对负极的交流阻抗谱。

进一步的，所述步骤S1中，待分析的失效电池为循环跳水或有跳水趋势的电池。

进一步的，所述步骤S1中，处理正极片和负极片的方法相同，具体为：将分离出来的极片选择要分析区域并裁剪，然后沿边缘方向擦拭料区，漏出箔材即可，擦拭料区用无尘纸蘸取NMP进行擦拭。

进一步的，所述步骤S2的具体方法为：将步骤S1剪裁好的正极片、负极片分别夹在不锈钢电极夹上，并固定漏箔位置，将锂片也夹在电极夹上拧紧固定，将夹有正极片、负极片和锂片的电极分别插进三电极电解池盖的三个孔中，且三者互相不触碰，不触碰电解池杯底，然后将电解池中倒入适量电解液，使正、极片负极片和锂片完全浸入到电解液中。

进一步的，所述正极片、负极片、锂片的电极通过橡皮圈固定。