[发明专利]一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法

权利要求书

1.一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法，其特征在于该方法的步骤包括：

第一步，制作一个具有参比电极的锂离子电池，所述的参比电极在电芯内部采用隔膜与正极和负极分隔开，所述的参比电极在电芯外部引出一个极耳；

第二步，在电池循环试验过程中，间隔设定的循环次数，对第一步中制作的具有参比电极的锂离子电池采用电池充放电设备进行可逆容量标定测试，记录电池的放电容量Q，其中，循环前可逆容量标定测得的电池的放电容量值记为Q₀，同时，在可逆容量标定测试过程中采用数据采集仪记录正极与参比、负极与参比之间的电位值，其中正极与参比之间的电位值记为V_P，负极与参比之间的电位值记为V_N；

第三步，将第二步记录的放电容量Q与放电过程的电位值V_P、放电容量Q与放电过程的电位值V_N分别进行微分处理，得到dQ/dV_P和dQ/dV_N的值，以Q为X轴数据，-dQ/dV_P和dQ/dV_N分别为Y轴数据，得到容量微分曲线-dQ/dV_P-Q和dQ/dV_N-Q，微分曲线中每个峰按照X轴从小到大的顺序分别记为F₁、F₂、……、F_n，n为峰的个数，每个峰对应的容量值记为Q₁、Q₂、……Q_n；

第四步，计算正极活性物质损失、计算负极活性物质损失和计算活性锂损失；其中，

所述的第四步中，计算正极活性物质损失的具体方法为：在同一坐标系中绘制不同循环阶段可逆容量标定测试结果的-dQ/dV_P-Q曲线，每条曲线中Q-Q₁-Q_n的值记为ΔQ_P，计算出ΔQ_P值的变化程度即为正极活性物质的衰减程度；

所述的第四步中，计算负极活性物质损失的具体方法为：在同一坐标系中绘制不同循环阶段可逆容量标定测试结果的dQ/dV_N-Q曲线，每条曲线中Q-Q₁-Q_n的值记为ΔQ_N，计算出ΔQ_N值的变化程度即为负极活性物质的衰减程度；

所述的第四步中，计算活性锂损失的具体方法为：在dQ/dV_N-Q曲线中计算出Q₁值的变化，记为ΔQ₁，通过公式：活性锂损失＝ΔQ₁/Q₀，计算得到不同循环阶段活性锂损失的程度。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法，其特征在于：根据第四步得到的正极活性物质损失、负极活性物质损失和活性锂损失作为锂离子电池加速寿命考核方法和锂离子电池寿命预测机理模型建立的基础和依据。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法，其特征在于：

所述的第二步中，间隔设定的循环次数为100-5000。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法，其特征在于：

该方法适用于具有特征电化学反应相变的锂离子电池体系。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池长期循环容量衰减分析方法，其特征在于：

所述的第二步中，所述可逆容量标定测试的方法，步骤如下：

(1)常温下，将上述具有参比电极的锂离子电池恒流充电至截止电压V_r1，转恒压充电至电流小于等于0.01C，结束充电；

(2)静置；

(3)将电池以I_r的恒定电流放电至截止电压V_r2，结束放电。