CN107369861B - 高镍三元材料变性程度的检测方法 - Google Patents

高镍三元材料变性程度的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107369861B
CN107369861B CN201710404769.3A CN201710404769A CN107369861B CN 107369861 B CN107369861 B CN 107369861B CN 201710404769 A CN201710404769 A CN 201710404769A CN 107369861 B CN107369861 B CN 107369861B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ternary material
nickelic ternary
group
air
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710404769.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107369861A (zh
Inventor
王继生
孟亚斌
钟国兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JI'AN CITY YOUTELI TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
JI'AN CITY YOUTELI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JI'AN CITY YOUTELI TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical JI'AN CITY YOUTELI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710404769.3A priority Critical patent/CN107369861B/zh
Publication of CN107369861A publication Critical patent/CN107369861A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107369861B publication Critical patent/CN107369861B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供了一种高镍三元材料变性程度的检测方法。本发明高镍三元材料变性程度的检测方法包括将若干组的标准高镍三元材料分别于空气中进行不同时间的暴露处理；将经暴露处理的若干组标准高镍三元材料和待测高镍三元材料于与空气隔绝的环境中分别配制成正极浆料；将各组正极浆料于与空气隔绝的环境中制备正极并组装成电池；对各组电池进行成化处理和阻抗测试，获得相应电池性能数据；对获得相应电池性能数据进行处理，得出待测待测高镍三元材料的变性程度等步骤。

Description

高镍三元材料变性程度的检测方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种高镍三元材料变性程度的检测方法。
背景技术
高镍三元材料(NCM、NCA等)由于其合成时锂源必须过量，材料表面会残留Li2O，以及表面存在的活性阴离子会与空气中的CO2和水分反应生成碳酸根，锂离子从材料本体析出在表面形成了碳酸锂等游离锂，这种变性会导致材料不可逆容量损失以及增大其阻抗，阻碍了Li+的扩散。因此，为了保证电池的化学性能，判断高镍三元材料变性程度就显得必要性和重要性。
现有的判定高镍三元材料变性程度的方法主要是用于材料游离锂含量的滴定测试，但是该种方法只能直观的得出材料中游离锂含量的多少，而且准确度不高，而且材料置于空气当中会发生变性，游离锂含量会随着与空气接触的时间长短而变化，使用滴定测试误差较大，不能进行预判，更不能直接反应材料变性之后对电化学性能的影响。另外，测试游离锂含量时间较长，测试效率低。因此，如何快速准确的检测出高镍三元材料变性程度进行有效预判是目前本行业一直希望解决的一技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种高镍三元材料变性程度的检测方法，以解决现有判定高镍三元材料变性程度的方法存在的准确度不高，不能进行预判的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种高镍三元材料变性程度的检测方法。所述高镍三元材料变性程度的检测方法包括如下步骤：
将未置于空气中经暴露处理的标准高镍三元材料分成若干组，并将若干组的标准高镍三元材料按照各组暴露于空气中的时间分别置于空气中进行暴露处理；各组暴露于空气中的时间构成时间梯度；
在与空气隔绝的环境中，将经所述暴露处理的各组所述标准高镍三元材料和待测高镍三元材料分别与其他正极活性层组分配制成不同组的正极浆料；
保持所述与空气隔绝的环境，将各组所述正极浆料分别制备正电极，并分别将所述正电极与电池其他部件一起组装成不同组的电池；
对各组电池分别进行成化处理和阻抗测试，得出各组电池的克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据；
将含有所述待测高镍三元材料的所述电池测试的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据分别与含有所述标准高镍三元材料的所述电池的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据进行对比，判断出所述待测高镍三元材料的变性程度。
与现有技术相比，本发明高镍三元材料变性程度的检测方法通过对放置于空气中接触时间不同的标准高镍三元材料在与CO2和水汽隔绝的环境中进行电池的组装后对电池进行成化和交流阻抗测试，得出相应性能参数与高镍三元材料暴露空气时间的关系，并以此为参照，从而根据测定含有待测高镍三元材料的电池相关性能参数直接对待测高镍三元材料变性程度进行检测判断，从而实现对待测高镍三元材料的变性程度进行准确预判。另外，含有标准高镍三元材料的电池与含有待测高镍三元材料的电池在制备和性能测试参数相同，这样，保证了检测的准确性，降低了误差，保证了对待测高镍三元材料变性程度预判的准确度。
附图说明
图1是本发明实施例高镍三元材料变性程度检测方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种能够对待测高镍三元材料变性程度进行准确检测的方法。本发明高镍三元材料变性程度的检测方法的工艺流程如图1所示，包括如下步骤：
S01.将若干组的标准高镍三元材料分别于空气中进行不同时间的暴露处理：
将未置于空气中经暴露处理的标准高镍三元材料分成若干组，并将若干组的标准高镍三元材料按照各组暴露于空气中的时间分别置于空气中进行暴露处理；各组暴露于空气中的时间构成时间梯度；
S02.将经暴露处理的若干组标准高镍三元材料和待测高镍三元材料于与空气隔绝的环境中分别配制成正极浆料：
在与空气隔绝的环境中，将经所述暴露处理的各组所述标准高镍三元材料和待测高镍三元材料分别与其他正极活性层组分配制成不同组的正极浆料；
S03.将各组正极浆料于与空气隔绝的环境中制备正极并组装成电池：
保持所述与空气隔绝的环境，将各组所述正极浆料分别制备正电极，并分别将所述正电极与电池其他部件一起组装成不同组的电池；
S04.对各组电池进行成化处理和阻抗测试，获得相应电池性能数据：
对各组电池分别进行成化处理和阻抗测试，得出各组电池的克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据；
S05.对获得相应电池性能数据进行处理，得出待测待测高镍三元材料的变性程度：
将含有所述待测高镍三元材料的所述电池测试的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据分别与含有所述标准高镍三元材料的所述电池的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据进行对比，判断出所述待测高镍三元材料的变性程度。
具体地，上述步骤S01中，标准高镍三元材料被分成若干组，是为了形成时间梯度变量的系列组的单因素试验。若干组的数量可以根据时间梯度量对应。如在一实施例中，时间梯度为0天、1天、3天、7天、13天、21天、25天。因此，该标准高镍三元材料被分成7组，第1组至第7组的标准高镍三元材料以此按照该时间梯度于空气中进行暴露处理，具体的如第1组标准高镍三元材料被暴露于空气中暴露处理0天，第2组标准高镍三元材料被暴露于空气中暴露处理1天，第3组标准高镍三元材料被暴露于空气中暴露处理3天，第4组标准高镍三元材料被暴露于空气中暴露处理7天，……，第7组标准高镍三元材料被暴露于空气中暴露处理25天。另外，在具体实施例中，每一组标准高镍三元材料设置并列的10各样品，以便于后续每组电池具有10各样本电池，以保证最终检测的电池相关性能的准确性。
另外，该步骤S01中将标准高镍三元材料暴露于空气中进行暴露处理是将标准高镍三元材料不做任何保护性措施直接放在空气中放置一定的时间，如上述第2组中的标准高镍三元材料不做任何保护性措施直接放在空气中放置1天。标准高镍三元材料在空气中暴露处理的过程中，标准高镍三元材料活性阴离子会与空气中的CO2和水分反应生成碳酸根，此时锂离子从材料本体析出在表面形成了碳酸锂等游离锂。其中，标准高镍三元材料在本发明实施例中是指未置于空气中经暴露处理的高镍三元材料。在一实施例中，暴露处理的空气湿度保持60％-90％，如空气湿度控制70％下进行材料的暴露处理。
上述步骤S02中，步骤S01中经暴露处理的各组标准高镍三元材料于与其他正极活性层组分配制成不同组的正极浆料，是指：如上述经暴露处理的第1组标准高镍三元材料与其他正极活性层组分配制成第1组正极浆料；经暴露处理的第2组标准高镍三元材料与其他正极活性层组分配制成第2组正极浆料，……，经暴露处理的第7组标准高镍三元材料与其他正极活性层组分配制成第7组正极浆料。
与此同时，该步骤步骤S02中待测高镍三元材料也如各组标准高镍三元材料那样，将待测高镍三元材料(也可以称为待测样品高镍三元材料)与其他正极活性层组分配制成待测组正极浆料。相同，如上述各组标准高镍三元材了一些样，在具体实施例中，待测高镍三元材料也设置并列的10各样品，以便于后续测高镍三元材料组电池具有10各样本电池，以保证最终检测的电池相关性能的准确性，从而保证待测高镍三元材料变性程度检测的准确性。
在上述各组正极浆料，如上述的第1-7组正极浆料和待测组正极浆料的配制中均在相同的环境和相同的工艺参数条件进行配制，其目的是除了使得各组中的高镍三元材料不同之外，其他各因素均相同。如其他正极活性层组分的种类、含量均相同，其他正极活性层组分包括正极活性层所含常规的组分，如包括粘结剂、导电剂(CNT、Super-p、石墨烯一种或多种的复合导电剂体系)和溶剂等组分。
另外，除了上述的其他正极活性层组分的种类、含量均相同相同外，上述的第1-7组正极浆料和待测组正极浆料中的标准高镍三元材料和待测高镍三元材料的含量也保持完全相同。
其次，上述各组正极浆料如上述的第1-7组正极浆料和待测组正极浆料配制均是在与空气隔绝的环境中进行，也即是在隔绝CO2和水的环境中进行配制，从而避免在配制浆料的过程中使得标准高镍三元材料和待测高镍三元材料继续与空气中的CO2和水发生变性反应，即是防止与空气接触而产生变量，以保证后续步骤中对电池相关性能与步骤S01中暴露处理的时间形成相应的趋势关系和准确检测出待测高镍三元材料的变性程度。在具体实施例中，该步骤S02中与空气隔绝的环境可以是氩气环境或真空环境，如真空搅拌器提供的真空环境，此时，各组正极浆料可以是在真空搅拌器内制备。
上述步骤S01和S02各实施例中所述标准高镍三元材料和/或待测高镍三元材料可以是现有常规的高镍三元材料，还可以是后续研发出的具有变性特性的新高镍三元材料。一实施例，上述标准高镍三元材料和/或待测高镍三元材料为NCM材料、NCA材料中的至少一种。在具体实施例中，所述NCM材料为但不仅仅为NCM523、NCM622、NCM811材料中的至少一种。
上述步骤S03中，在制备正电极和组装电池的整个环节继续保持在与空气隔绝的环境中进行，其目的与上述步骤S02中配制正极浆料与空气隔绝环境的目的相同，避免各组正极浆料中所含的标准高镍三元材料和待测高镍三元材料继续与空气中的CO2和水发生变性反应，即是防止与空气接触而产生变量，以保证后续步骤中对电池相关性能与步骤S01中暴露处理的时间形成相应的趋势关系和准确检测出待测高镍三元材料的变性程度。在具体实施例中，该步骤S03中与空气隔绝的环境可以是氩气环境或真空环境，如正电极的制备和电池的组装整个环节均是在氩气气氛的手套箱内完成。
其中，将各组正极浆料分别制备正电极是如将上述的第1-7组正极浆料和待测组正极浆料分别涂设在正极集流体上形成活性层，然后采用对辊后碾压处理，最后分切处理，分别形成各组正电极，如形成含有标准高镍三元材料的第1-7组正电极和含有待测高镍三元材料的正电极。也即是各组正极浆料制备正电极片可以采用常规工艺制备，但是应该保证各组制备正电极的工艺参数保证是相同的，如涂设正极浆料层的厚度、对辊碾压处理工艺参数和分切尺寸均相同，如在具体实施例中，控制各组正电极极片厚度120-121μm，当分切为扣式电极时，其直径12mm。
在将正电极与电池其他部件一起组装成电池时，电池其他部件均保持相同。在一实施例中，将上述正电极组装成但不仅仅为扣式电池。
将该步骤S03中，对正电极除高镍三元材料以外和电池除正电极以外的其他因素均控制相同，以保证正电极和电池除高镍三元材料因素不同之外，其他变量因素均相同，保证电池相关性能与步骤S01中暴露处理的时间形成相应的趋势关系和准确检测出待测高镍三元材料的变性程度。
上述步骤S04中，对各组电池的陈化和阻抗测试均是在相同的条件下进行，以保证除高镍三元材料因素不同之外，其他变量因素均相同，保证电池相关性能与步骤S01中暴露处理的时间形成相应的趋势关系和准确检测出待测高镍三元材料的变性程度。
在一实施例中，所述成化处理是将组装好的各组各样品电池在0.1C循环两次之后充电至半电态，如在具体实施例中，成化处理的条件为0.1C恒流充电至4.3V，恒压充电至截止电流0.01C；0.1C恒流放电至2.8V；循环两次后充电至55％SOC。通过成化处理可以测试各组各样品电池克容量发挥和首次放电效率等数据。
上述阻抗测试可以采用电化学工作站进行交流阻抗测试。如在一实施例中，阻抗测试的条件为的初始电压在3.65-3.68V，扫描频率为100000-0.01赫兹，电流范围为100mA。通过阻抗测试拟合的数据可以计算Li+扩散系数，以及得出欧姆内阻和电荷转移内阻。
为例使得上述成化处理和阻抗测试获得每组电池的相关性能数据的准确性，对每组电池数据除去最大值和最小值，除去不正常数据，其余取平均值。如在一实施例中，电池的组数是上文含有标准高镍三元材料被分成的组数与待测待测高镍三元材料电池组之和。每组电池的数量分别上文含有标准高镍三元材料被分成各组和待测待测高镍三元材料组各样品数量相同。如具体实施例中，每组电池的样品数量为10颗，这样，为了各组电池相关性能检测数据的准确性，如对得出的克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据各数据除去最大值和最小值后的取其余数据的平均值。
上述步骤S05中，获得步骤S04中电池各相关性能如克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据后，将含待测高镍三元材料的电池组相关性能与含经时间梯度暴露处理的标准高镍三元材料电池组相应的性能数据比较，从而能够间接测出待测高镍三元材料的变性程度。
因此，上述高镍三元材料变性程度的检测方法通过利用含经时间梯度暴露处理的标准高镍三元材料的电池组装和测试其克容量发挥和首次放电效率以及交流阻抗测试来找出这些数据与材料在空气中暴露时间的关系来判断检测出待测高镍三元材料变性程度，通过暴露时间的长短对电池电化学性能的影响来判断检测出高镍三元的变性程度，数据比较直观。将经时间梯度暴露处理的和待测的高镍三元材料分别在与空气隔绝的环境中如真空搅拌器内制备分别正极浆料，这样可以防止在制备电池过程中变性；控制比例与固含量一致，极片面密度一致，压实密度保持一致，这是为了保证极片的一致性，方便进行对比将电池组装，涂布辊压和组装整个过程也均在与空气隔绝的环境中如氩气气氛的手套箱内完成，这也是为了防止与空气接触而产生变量。将组装好的电池用0.1C循环两次之后充电至半电态进行成化，后进行交流阻抗的测试，测试参数保持一致，为了使得到的数据有可比性；通过对各组多组电池相关性能数据的采集，形成相应的趋势关系，这样就可以对待测高镍三元材料进行预判，且预判的准确性高。
因此，上述高镍三元材料变性程度的检测方法一方面能够准确找出暴露时间与阻抗和克容量以及首次放电效率等数据之间的关系，预判性较强。另一方面，对只要是具有变性特性的所有高镍三元材料都适用，一种材料只需测试一次即可，而且测试完成之后进行数据统计分析，只需取少量原材料按相同的工艺进行电池组装及测试即可判定该材料是否变质以及变质程度，有效提高了检测的效率。另外，上述高镍三元材料变性程度的检测方法中对电池的组装和测试条件易控，因此，对各组各样品电池相关性能检测数据的有效性高。
下面通过具体实施例对上述高镍三元材料变性程度的检测方法做进一步详细说明。
S11.标准NCA高镍三元的暴露处理：将标准NCA高镍三元分成7组，每组10份，并第1组10份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露0天，即是不进行暴露处理，第2组10份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露1天，第3组11份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露3天，第4组10份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露7天，第5组10份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露13天，第6组12份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露21天，第7组11份标准NCA高镍三元于湿度为70％的空气中暴露25天，如表1中的第1至组7中各自的暴露时间；
S12.配料：将S11中暴露处理的各组正极材料和待测高镍三元材料分别与粘结剂采用PVDF、导电剂分别在微型真空搅拌器内制备浆料，配制成第1至7组含经处理后的标准高镍三元材料的正极浆料和含待测高镍三元材料正极浆料，这样可以防止在制备电池过程中变性，控制浆料比例与固含量一致；
S13.涂布：将步骤S12中配制的各组正极浆料分别采用涂布器在氩气手套箱内进行涂设在铝箔正极集流体上，并保证面密度保持一致；
S14.对辊：将步骤S13涂布形成的各组正极片手套箱内经过对辊后碾压至相同的工艺厚度，极片厚度120-121μm，制备第1至7组含经处理后的标准高镍三元材料的正电极和含待测高镍三元材料正电极；
S15.分切：将步骤S14制备的各组正电极在手套箱内用裁片机分组进行裁片，直径12mm，每组每样品质量大小相等或相近的小圆片；
S16.组装：在氩气气氛手套箱中，将步骤S15中制备的各组正电极分别与金属锂片负极扣电组装，每组组装至少十个电池，封装后静置1h。
S17.化成：利用高精度电池测试系统按以下工步化成：0.1C恒流充电至4.3V，恒压充电至截止电流0.01C；0.1C恒流放电至2.8V；循环两次后充电至55％SOC。
S18.测试：采用电化学工作站进行交流阻抗测试，初始电压在3.65-3.68V，扫描频率为100000-0.01赫兹，电流范围为100mA。
S19.数据处理：化成数据可以得到每个组不同扣电的克容量发挥和首次放电效率，对每个组的扣电数据除去最大值和最小值，除去不正常数据，其余取平均值；通过阻抗拟合的数据计算Li+扩散系数，以及得出欧姆内阻和电荷转移内阻，对每个组的扣电数据除去最大值和最小值，除去不正常数据，其余取平均值，数据处理后的结果如下表1所示。
表1
测试结果见于表内，从表中数据可以看出，随着标准高镍三元材料在空气中暴露时间的延长，标准高镍三元材料的克容量发挥和首次放电效率总体是逐渐减少的趋势；而Li+扩散系数总体是随着暴露时间的延长而逐渐降低，在暴露1d的时候有所升高，但变化幅度较小；欧姆内阻以及电荷转移内阻总体随着标准高镍三元材料的暴露时间延长而增大，但当时间超过13d后，欧姆内阻和电荷转移内阻反而有所下降，可能是标准高镍三元材料暴露在空气中吸收的CO2和水分趋近于饱和状态。根据数据可以发现随着标准高镍三元材料暴露在空气的时间越来越长，其克容量发挥和首次放电效率以及内阻和Li+扩散系数都呈现有规律的变化。
基于该规律变化，通过将待测组电池的相关性能与标准组第1-第7组的相关数据对比，测得出本实施例待测高镍三元材料的变性程度为中度变性，相当于在70％湿度环境下暴露7-13天。因此，我们通过对该款相同待测材料进行扣电组装(涂布面密度和辊压密度与实验一致)和测试，通过数据分析对比可以直接测出其发生变质的程度。
进一步地，采用标准NCM523和待测NCM523按照上述NCA高镍三元变性检测的步骤S11-S19检测NCM523的变性程度。检测的相关试验相关实验数据如下表2中所示。
由上述表2可知，测得出本实施例待测NCM523三元材料的变性程度为中度变性，相当于在70％湿度环境下暴露7-13天。
表2
由上述表1和表2可知，本发明实施例高镍三元材料变性程度检测方法能够对所有具有变性特性的高镍三元材料进行变性程度的检测和预判，而且准确度和检测效率高，检测方法的重复性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高镍三元材料变性程度的检测方法，包括如下步骤：
将未置于空气中经暴露处理的标准高镍三元材料分成若干组，并将若干组的标准高镍三元材料按照各组暴露于空气中的时间分别置于空气中进行暴露处理；各组暴露于空气中的时间构成时间梯度；
在与空气隔绝的环境中，将经所述暴露处理的各组所述标准高镍三元材料和待测高镍三元材料分别与其他正极活性层组分配制成不同组的正极浆料；
保持所述与空气隔绝的环境，将各组所述正极浆料分别制备正电极，并分别将所述正电极与电池其他部件一起组装成不同组的电池；
对各组电池分别进行成化处理和阻抗测试，得出各组电池的克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据；
将含有所述待测高镍三元材料的所述电池测试的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据分别与含有所述标准高镍三元材料的所述电池的所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据进行对比，判断出所述待测高镍三元材料的变性程度。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：将未置于空气中经暴露处理的标准高镍三元材料分成7组，各组暴露于空气中的时间依次为0天、1天、3天、7天、13天、21天、25天，所述0天、1天、3天、7天、13天、21天、25天构成所述时间梯度。
3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于：所述标准高镍三元材料和待测高镍三元材料为NCM材料、NCA材料中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于：所述NCM材料为NCM523、NCM622、NCM811材料中的至少一种。
5.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：所述与空气隔绝的环境为氩气环境或真空环境。
6.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：所述置于空气中进行暴露处理中所述空气的湿度为60％-90％。
7.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：所述成化处理的条件为0.1C恒流充电至4.3V，恒压充电至截止电流0.01C；0.1C恒流放电至2.8V；循环两次后充电至55％SOC。
8.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：所述阻抗测试的初始电压在3.65-3.68V，扫描频率为100000-0.01赫兹，电流范围为100mA。
9.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：所述电池为扣式锂离子电池。
10.根据权利要求1、2、4任一所述的检测方法，其特征在于：每组所述电池数量为10颗，且所述克容量、首次放电效率、欧姆内阻、电荷转移内阻和Li+扩散系数数据各数据是除去最大值和最小值后的平均值。
CN201710404769.3A 2017-06-01 2017-06-01 高镍三元材料变性程度的检测方法 Active CN107369861B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710404769.3A CN107369861B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 高镍三元材料变性程度的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710404769.3A CN107369861B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 高镍三元材料变性程度的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107369861A CN107369861A (zh) 2017-11-21
CN107369861B true CN107369861B (zh) 2019-08-09

Family

ID=60304859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710404769.3A Active CN107369861B (zh) 2017-06-01 2017-06-01 高镍三元材料变性程度的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107369861B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108172822B (zh) * 2017-12-29 2020-10-09 昶联金属材料应用制品(广州)有限公司 镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4169827B2 (ja) * 1997-05-28 2008-10-22 ミクロナス ゲーエムベーハー 測定装置
CN101083321B (zh) * 2006-05-31 2010-12-15 湖南美特新材料有限公司 一种锰钴镍三元锂离子电池正极材料锂锰钴镍氧及其合成方法
JP4703593B2 (ja) * 2007-03-23 2011-06-15 株式会社豊田中央研究所 二次電池の状態推定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107369861A (zh) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Müller et al. Study of the influence of mechanical pressure on the performance and aging of Lithium-ion battery cells
Waldmann et al. Post-mortem analysis of aged lithium-ion batteries: Disassembly methodology and physico-chemical analysis techniques
Schmalstieg et al. Full cell parameterization of a high-power lithium-ion battery for a physico-chemical model: Part I. Physical and electrochemical parameters
Waldmann et al. Li plating as unwanted side reaction in commercial Li-ion cells–A review
Lee et al. Thermal stability of the solid electrolyte interface on carbon electrodes of lithium batteries
Wu et al. Electrochemical investigations on advanced lithium-ion batteries by three-electrode measurements
Charbonneau et al. Impedance studies of Li+ diffusion in nickel manganese cobalt oxide (NMC) during charge/discharge cycles
Xiong et al. Measuring oxygen release from delithiated LiNixMnyCo1-x-YO2 and its effects on the performance of high voltage li-ion cells
Zhou et al. Development of reliable lithium microreference electrodes for long-term in situ studies of lithium-based battery systems
JP5915083B2 (ja) 非水電解液二次電池の評価方法
Sieg et al. Fast-charging capability of lithium-ion cells: Influence of electrode aging and electrolyte consumption
Solchenbach et al. Monitoring SEI formation on graphite electrodes in lithium-ion cells by impedance spectroscopy
Keefe et al. Studies of the SEI layers in Li (Ni0. 5Mn0. 3Co0. 2) O2/artificial graphite cells after formation and after cycling
Heidrich et al. Quantitative determination of solid electrolyte interphase and cathode electrolyte interphase homogeneity in multi-layer lithium ion cells
Lai et al. Influence of Fe (II) species in electrolyte on performance of graphite anode for lithium-ion batteries
Yan et al. Understanding interfacial impedance growth in porous electrodes containing blended active materials
Ledwoch et al. Hard Carbon Composite Electrodes for Sodium‐Ion Batteries with Nano‐Zeolite and Carbon Black Additives
Linsenmann et al. A liquid electrolyte-based lithium-ion battery cell design for operando neutron depth profiling
Hildebrand et al. Thermal analysis of LiNi0. 4Co0. 2Mn0. 4O2/mesocarbon microbeads cells and electrodes: state-of-charge and state-of-health influences on reaction kinetics
Wang et al. Does polarization increase lead to capacity fade?
Heugel et al. Thickness change and jelly roll deformation and its impact on the aging and lifetime of commercial 18650 cylindrical Li-ion cells with silicon containing anodes and nickel-rich cathodes
Wetjen et al. Monitoring the lithium concentration across the thickness of silicon-graphite electrodes during the first (De-) lithiation
CN107369861B (zh) 高镍三元材料变性程度的检测方法
CN101329287B (zh) 一种评价ab5型储氢合金粉电化学性能的方法
Ledwoch et al. Investigation of the sodiation and desodiation of hard carbon by electrochemical testing and X-ray computed tomography

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant