CN109932658A - 一种锂离子电池析锂的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂离子电池析锂的检测方法，包括以下步骤：对待测锂离子电池进行N次充放电循环测试，测定放电曲线，其中所述放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标；根据所述放电曲线，检测所述待测锂离子电池是否发生严重析锂。本发明通过放电曲线直接判断待测锂离子电池是否严重析锂，从而快速判断电池是否存在异常，不需要拆解电池，节约资源和成本，步骤简单且检测效率高。

Description

一种锂离子电池析锂的检测方法

【技术领域】

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池析锂的检测方法。

【背景技术】

随着锂离子电池应用范围的不断扩大，对于其应用条件的要求也越来越严格。其中，析锂是锂离子电池在充电过程中常见的异常现象，析锂现象的发生与锂离子电池在充电过程中的极化现象有关，在高倍率或者低温条件下负极表面容易析锂而带来严重的安全隐患。目前，常用的锂离子电池析锂检测方法是在规定条件下进行多次充放电循环(例如10次)，然后再拆解电池直接观察析锂情况。这种方法一般至少需要3天，拆解电池费时费力，且拆卸析锂严重的电池时存在很大的安全风险，同时较多次数的充放电循环测试还占用了大量的测试资源。鉴于此，实有必要提供一种锂离子电池析锂的检测方法以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明提出一种锂离子电池析锂的检测方法，用以快速判断电池是否严重析锂，以减少占用资源和成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种锂离子电池析锂的检测方法，包括以下步骤：

1)对待测锂离子电池进行N次充放电循环测试，测定放电曲线，其中所述放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标；

2)根据所述放电曲线，检测所述待测锂离子电池是否发生严重析锂。

在一个优选实施方式中，所述步骤2)包括：

检测所述放电曲线在放电初始阶段是否出现平台；

当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，检测到所述待测锂离子电池发生严重析锂；否则，检测到所述待测锂离子电池未发生析锂或轻微析锂。

在一个优选实施方式中，所述放电初始阶段为所述待测锂离子电池的电压处于3.7V至4.2V之间的阶段。

在一个优选实施方式中，步骤1)中，所述充放电循环测试的测试温度范围为-20℃到45℃，充放电倍率为1C。

在一个优选实施方式中，所述N为大于等于1的整数。

在一个优选实施方式中，所述N为5～10的整数。

在一个优选实施方式中，当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，随着所述充放电循环次数的增加，所述放电曲线中的平台逐渐消失且出现倾斜曲线。

在一个优选实施方式中，所述待测锂离子电池为锰酸锂类电池或三元系电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过放电曲线直接判断待测锂离子电池是否严重析锂，从而快速判断电池是否存在异常，不需要拆解电池，节约资源和成本，步骤简单且检测效率高。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的锂离子电池析锂的检测方法根据实施例1获得的放电曲线图；

图2为本发明提供的锂离子电池析锂的检测方法根据实施例2获得的放电曲线图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

本发明提供一种锂离子电池析锂的检测方法，具体包括以下步骤：

1)对待测锂离子电池进行N次充放电循环测试，测定放电曲线，其中所述放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标；

2)根据所述放电曲线，检测所述待测锂离子电池是否发生严重析锂。

具体的，所述步骤2)包括：

检测所述放电曲线在放电初始阶段是否出现平台；

当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，检测到所述待测锂离子电池发生严重析锂；否则，检测到所述待测锂离子电池未发生析锂或轻微析锂。

优选的，所述放电初始阶段为所述待测锂离子电池的电压处于3.7V至4.2V之间的阶段。步骤1)中，所述充放电循环测试的测试温度范围为-20℃到45℃，充放电倍率为1C。所述待测锂离子电池为锰酸锂类电池或三元系电池。

在一个实施方式中，所述N为大于等于1的整数。在实际应用场景中，当测试第一个循环得到的放电曲线中在放电初始阶段出现平台，即可判断待测锂离子电池发生严重析锂。

在另一个实施方式中，所述N为5～10的整数。为了获得更准确的检测结果，采取较大的N值，且保证缩短了检测时间，提高效率。进一步的，在N采用能获得准确检测结论的最小值时，当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，随着所述充放电循环次数的增加，所述放电曲线中的平台逐渐消失且出现倾斜曲线。

本发明提供锂离子电池析锂的检测方法适用于软包锂电池的检测，通过放电曲线直接判断待测锂离子电池是否严重析锂，从而快速判断电池是否存在异常，不需要拆解电池，节约资源和成本，步骤简单且检测效率高。

实施例1

选取待测锂离子电池为4.2V体系软包电池，正极活性物质为三元材料，负极活性物质为石墨，电解液为常规电解液。

1、对待测锂离子电池在25℃和1C倍率下进行10次充放电循环测试，测定放电曲线，请参见图1，其中放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标。

2、根据放电曲线，检测待测锂离子电池是否发生严重析锂。

如图1中区域A所示，第一次循环的放电曲线初始阶段(3.7V～4.2V)出现平台，即检测得到待测锂离子电池发生严重析锂。进一步的，在初始阶段之后，电池电压进入一个缓慢变化的阶段，即常见的平台区，综上所述，第一次放电曲线出现双平台现象。

进一步分析，实施例1中，随着充放电循环测试次数的增加，第10次循环的放电曲线中的平台逐渐消失且出现倾斜曲线。

对实施例1的检测结果进行验证，拆解待测锂离子电池，发现严重析锂，本实施例的检测结果与事实相符。

实施例2

选取待测锂离子电池为4.2V体系软包电池，正极活性物质为锰酸锂材料，负极活性物质为石墨，电解液为常规电解液。

1、对待测锂离子电池在25℃和1C倍率下进行10次充放电循环测试，测定放电曲线，请参见图2，其中放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标。

2、根据放电曲线，检测待测锂离子电池是否发生严重析锂。

如图2所示，10次循环的放电曲线的初始阶段(3.7V～4.2V)均未出现平台，即检测得到待测锂离子电池未发生析锂或轻微析锂。进一步的，在初始阶段之后，电池电压进入一个缓慢变化的阶段，即常见的平台区，10次循环的放电曲线均未出现双平台现象，且10次放电曲线几乎重合。

对实施例2的检测结果进行验证，拆解待测锂离子电池，未发现析锂现象，本实施例的检测结果与事实相符。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。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，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对待测锂离子电池进行N次充放电循环测试，测定放电曲线，其中所述放电曲线以锂离子电池的电压做纵坐标、容量做横坐标；

2)根据所述放电曲线，检测所述待测锂离子电池是否发生严重析锂。

2.如权利要求1所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，所述步骤2)包括：

检测所述放电曲线在放电初始阶段是否出现平台；

当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，检测到所述待测锂离子电池发生严重析锂；否则，检测到所述待测锂离子电池未发生析锂或轻微析锂。

3.如权利要求2所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，所述放电初始阶段为所述待测锂离子电池的电压处于3.7V至4.2V之间的阶段。

4.如权利要求3所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，步骤1)中，所述充放电循环测试的测试温度范围为-20℃到45℃，充放电倍率为1C。

5.如权利要求2所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，所述N为大于等于1的整数。

6.如权利要求2所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，所述N为5～10的整数。

7.如权利要求6所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，当所述放电曲线在所述放电初始阶段出现平台时，随着所述充放电循环次数的增加，所述放电曲线中的平台逐渐消失且出现倾斜曲线。

8.如权利要求1所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，所述待测锂离子电池为锰酸锂类电池或三元系电池。