[发明专利]锂电池石墨负极材料循环性能的快速评价方法

摘要

本发明涉及一种锂电池石墨负极材料循环性能的快速评价方法，其特征是利用电化学阻抗谱、全电池三电极测试及基于容量增量的dQ/dV‑V曲线，结合局部SOC循环方法，实现快速评价石墨负极材料的循环性能。有益效果本发明具有原位非破坏特点，不必破坏电池即可检测电池的循环性能；测试周期短，效率高，能够节省40％‑70％的测试时间；成本低，能够大大降低能耗，大大节省人力和物力；过程简单易操作；常温环境即可进行，无需复杂条件；可靠性强，比传统方法明显缩短了测试时间。适用于圆形电池、方型电池和软包电池，不局限尺寸的限制，能够广泛应用于大生产，能够显著节省电量，能够显著降低成本，节省人力和物力。

主权项

一种锂电池石墨负极材料循环性能的快速评价方法，其特征是：利用电化学阻抗谱、全电池三电极测试及基于容量增量的dQ/dV‑V曲线，结合局部SOC循环方法，实现快速评价石墨负极材料的循环性能，具体步骤如下：1)以常规工艺制备软包叠片电池，正极采用磷酸亚铁锂，负极采用A和B两种石墨负极，两种石墨负极的克容量均在340mAh/g，全电池首次效率均为90％；2)制作全电池三电极：以金属锂片作为参比电极植入铝塑膜当中，以镍极耳的一端和锂片通过物理挤压融为一体，用PE或陶瓷隔膜包敷金属锂片，镍极耳的另一端通过铝塑膜的气袋作为引线引出参比电极；3)将电池在电池测试系统上进行3‑5个循环的活化：充电制式：1C恒流到3.65V；3.65V恒压，0.05C截止，休息10min；放电制式：1C放至2V，休息10min，以最后一个循环的放电容量作为标准容量，以最后一个循环的充电曲线或放电曲线数据用数据处理软件进行微分处理，作出dQ/dV‑V曲线；(1)确定循环前或循环之后的标准容量；(2)确定循环前或循环之后的dQ/dV‑V曲线，dV电压采样为0.03V；(3)测试循环前或循环后全电池的电化学阻抗谱；(4)使用电池测试系统上测试电池的三电极电位：使用三个通道监控电极电位，即A通道监控正极电位，B通道监控全电池电位，C通道监测负极电位；4)循环过程：采用SOC局部加速循环制式：1C电流充放，局部电量差值ΔSOC选择30％—80％之间的电量；用时间控制SOC循环，先将电池放空电至2V，使用充电时间充电至截止电量，充电截止电量范围为30％‑100％，使用放电时间放至放电截止电量，放电截止电量范围为0‑70％，然后在充电截止电量和放电截止电量之间进行循环测试，循环次数范围50‑50000次后，再重复上述步骤3；5)对比步骤3)和步骤4)的结果，得出测试结果，即可快速评价石墨负极材料的循环性能。