CN110618387B - 锂电池失效分析方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种锂电池失效分析方法、装置、电子设备及存储介质，其中，锂电池的正极材料为NCA，负极材料为硅碳。该方法包括：根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；并对正极材料的衰减率及负极材料的衰减率进行分析，即可获得失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因，其中，失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，在分析出NCA正极+硅碳负极电池的失效原因后，便于为电池设计人员对电池的设计和改进提供理论依据。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池领域，具体而言，涉及锂电池失效分析方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
在新能源汽车技术的飞速发展下，人们对于动力电池的性能、安全性及可靠性的要求越来越高。NCA正极+硅碳负极的锂电池(N代表镍、C代表钴、A代表铝)由于续航里程长及高性能等优势逐渐被商业化运用到新能源汽车中，但NCA正极+硅碳负极锂电池在多次的快速充电及放电过程中电池容量会逐渐减少，直到失效。
但目前对NCA正极+硅碳负极锂电池的失效原理的分析研究较少，尤其是在快速充电及放电过程中。因此，寻找一种便捷、快速的分析NCA正极+硅碳负极锂电池在快速充电及放电过程中的衰减机理是非常必要的。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种锂电池失效分析方法、装置、电子设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种锂电池失效分析方法，所述方法包括：
获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，其中，所述失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，其中，所述另一新的锂电池与所述新的锂电池的型号规格相同；
根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；
根据所述正极材料的衰减率及所述负极材料的衰减率，确定所述失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
在可选的实施方式中，所述方法还包括获得所述失效锂电池的步骤，该步骤包括：
在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的截止电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电；
所述新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对所述新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压；
重复上述两个步骤，直至上述快速充电及放电的总次数达到所述第一预设次数，从而获得失效锂电池。
在可选的实施方式中，所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线中包括多个相变峰，所述根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率，包括：
根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值；
根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值；
根据所述第一电池容量值与所述第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率；
根据所述第二电池容量值与所述第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率。
在可选的实施方式中，负极材料的衰减率和正极材料的衰减率计算公式分别为：
其中，q1为第三电池容量值，q′1为第一电池容量值，q2为第四电池容量值，q′2为第二电池容量值。
第二方面，本申请实施例提供一种锂电池失效分析装置，所述装置包括：
曲线获取模块，用于获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，其中，所述失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，且所述另一新的锂电池与所述新的锂电池的型号规格相同；
衰减率计算模块，用于根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；
分析模块，用于根据所述正极材料的衰减率及所述负极材料的衰减率，确定所述失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
在可选的实施方式中，所述锂电池失效分析装置还包括失效锂电池获取模块，所述失效锂电池获取模块具体用于：
在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的额定电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电；
所述新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对所述新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压；
重复上述步骤，直至上述快速充电及放电的总次数达到所述第一预设次数，从而获得失效锂电池。
在可选的实施方式中，所述失效锂电池的所述电压对电池容量的一阶导数曲线包括多个相变峰，所述衰减率计算模块具体用于：
根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值；
根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值；
根据所述第一电池容量值与所述第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率；
根据所述第二电池容量值与所述第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器及存储有计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被所述处理器执行时，所述电子设备执行前述实施方式中任意一项所述的锂电池失效分析方法。
第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现前述实施方式中任意一项所述的锂电池失效分析方法。
相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供了一种锂电池失效分析方法、装置、电子设备及存储介质，其中，锂电池为NCA正极+硅碳负极锂电池。该方法包括：根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；并根据正极材料的衰减率及负极材料的衰减率，即可确定失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因，其中，失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到。根据正极材料及负极材料的衰减值可以确定NCA正极+硅碳负极锂电池的电池容量减少的原因是由于负极材料的大量脱落，分析出NCA正极+硅碳负极锂电池的失效原因可以为电池设计人员对电池的设计和改进提供理论依据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的锂电池失效分析方法的流程图之一；
图2为图1中步骤S110的子步骤流程图；
图3为本申请实施例提供的变化的充电电流进行快速充电的示意图；
图4为本申请实施例提供的快速充电及放电的循环次数与电池容量的关系曲线图；
图5为本申请实施例提供的失效锂电池及新的锂电池的电压和电池容量一阶导数曲线对比图；
图6为图1中S130的子步骤流程图；
图7为本申请实施例提供的锂电池失效分析装置的功能模块图。
图标：100-锂电池失效分析装置；101-失效锂电池获取模块；102-曲线获取模块；103-衰减率计算模块；104-分析模块。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的锂电池失效分析方法的流程图之一。在本实施例中，锂电池包括NCA正极+硅碳负极锂电池，锂电池失效分析发包括：
步骤S110，获得失效电池。
具体地，请参照图2，图2为本申请实施例提供的步骤S110的子步骤流程图。步骤S110包括以下子步骤：
子步骤S1101，在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的截止电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电；
子步骤S1102，新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压；
子步骤S1103，重复上述子步骤S1101及子步骤S1102，直至上述快速充电及放电的总次数达到第一预设次数，从而获得失效锂电池。
下面对上述步骤进行举例说明，假设第一预设次数为350次，第二预设次数为50次，锂电池的截止电压为4.2V。在获得失效锂电池的过程中，首先在室温下，通过变化的充电电流将锂电池快速充电到4.2V，并在1C(C＝4.8A)的电流下放电至2.5V，重复上述步骤，不断地对锂电池进行快速充电并放电，每循环第二预设次数(即50次)后，采用0.1C(即0.48A)的小倍率电流对锂电池进行充电至4.2V，并在1C(C＝4.8A)的电流下放电至2.5V，直到快速充电及放电的总次数达到所述第一预设次数(即350次)，即可获得失效锂电池。
具体地，请参照图3，图3为本申请实施例提供的变化的充电电流进行快速充电的示意图。在本实施例中，使用不同大小的充电电流将锂电池充电至不同的截止电压，例如，使用1C(即4.8A)的充电电流将锂电池充电至3.91V后，使用0.8C(即3.84A)大小的充电电流将锂电池充电至4.122V…以此类推，直到将锂电池充电至4.2V。
请参照图4，图4为本申请实施例提供的快速充电及放电的循环次数与电池容量的关系曲线图。在对锂电池进行了多次的快速充电及放电后，锂电池的电池容量逐渐减少，当锂电池的电池容量下降到某一预设值后，该锂电池即可视为失效锂电池。获取该失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线并对其进行分析即可获得锂电池失效的原因。
值得说明的是，上述描述及图3中涉及的具体数值仅为对本申请实施例的一种举例说明，并不用于限定本申请，在本申请的其他实施方式中，锂电池的额定电压、第一预设次数、第二预设次数、变化的充电电流等还可以为其他数值。
请继续参照图1，在步骤S110之后，锂电池失效分析方法还包括：
步骤S120，获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线。其中，所述失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，且所述另一新的锂电池与所述新的锂电池的型号规格相同。
步骤S130，根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的失效锂电池及新的锂电池的电压对电池容量一阶导数曲线对比图。在图5中，失效锂电池的循环次数为350次，纵轴dv-dq表示锂电池的电压v对电池容量q一阶导数，横轴为电池容量q，该图反应了锂电池在快速充电及放电过程中的正极材料和负极材料的衰减过程，通过dv-dq曲线中相应的相变峰距离的变化可以判断出锂电池使用过程中的衰减情况。
具体地，请参照图6，图6为本申请实施例提供的步骤S130的子步骤流程图，步骤S130包括：
子步骤S1301，根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值。
子步骤S1302，根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值。
子步骤S1303，根据第一电池容量值与第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率。
子步骤S1304，根据第二电池容量值与第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率。
结合参照图5，在上述子步骤S1301至子步骤S1304中，新的锂电池及失效锂电池的dv-dq曲线中包括三个相变峰，将三个相变峰从左至右分别命名为第一相变峰、第二相变峰及第三相变峰。第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的距离的变化用于表示负极材料的衰减，第三个相变峰的波峰与波谷之间的距离表示正极材料的衰减。
图5中，新的锂电池的dv-dq曲线中的第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的距离值为第三电池容量值，用q1表示，第三个相变峰的波峰与波谷之间的距离值为第四电池容量值，用q2表示。
失效锂电池的dv-dq曲线中的第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的距离值为第一电池容量值，用q1′表示；第三个相变峰的波峰与波谷之间的距离值为第二电池容量值，用q2′表示。因此，第三距离与第一距离的差值即用于表示负极材料的衰减率；第四距离与第二距离之间的差值即用于表示正极材料的衰减率。
具体地，在本实施例中，负极材料的衰减率和正极材料的衰减率计算公式分别为：
其中，q1为第三电池容量值，q1′为第一电池容量值，q2为第四电池容量值，q2′为第二电池容量值。
继续参照图1，在步骤S130之后，锂电池失效分析方法还包括：
步骤S140，根据正极材料的衰减率及负极材料的衰减率，确定失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
在本步骤中，通过失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数dv-dq曲线图及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数dv-dq曲线图，可以分别计算出正极材料的衰减率和负极材料的衰减率。
例如，假设从图5中获取到q1＝1.72，q1′＝1；q2＝0.56，q2′＝0.52，则负极材料的衰减率为41.86％，正极材料的衰减率为7.14％。由此可见，在快速充电及放电过程中，NCA正极+硅碳负极锂电池的负极材料的衰减率远大于正极材料的衰减率，即可以认为，NCA正极+硅碳负极锂电池的电池失效原因是因为负极材料大量衰减。
综合NCA正极+硅碳负极锂电池的特性对锂电池的失效原因进行分析可以得出，可能由于NCA正极+硅碳负极锂电池的负极中参入了少量硅，硅在电池快速充电及放电的循环过程中体积膨胀变大，造成负极材料大量脱落，从而使得其锂电池的电池容量减少。同时，由于NCA正极+硅碳负极电池的负极材料大量脱落，在锂电池的充电过程中由于负极材料不足而出现析锂现象，导致锂电池的安全性得不到保障，且锂电池后期的电池容量会大幅度下降，例如图4中在循环200次后，锂电池的电池容量快速下降。
请参照图7，图7为本申请实施例提供的锂电池失效分析装置100的功能模块图，在本实施例中，锂电池失效分析装置100包括：
曲线获取模块102，用于获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，其中，失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到。
衰减率计算模块103，用于根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率。
分析模块104，用于根据对正极材料的衰减率及负极材料的衰减率分析，获得失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
具体地，在本实施例中，锂电池失效分析装置100还包括失效锂电池获取模块101，具体用于：
在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的截止电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电。
新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压，直至上述快速充电及放电的总次数达到第一预设次数，从而获得失效锂电池。
具体地，在本步骤中，衰减率计算模块103具体用于：
根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值。
根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值。
根据第一电池容量值与所述第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率；根据第二电池容量值与所述第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率。
可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参阅上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器及存储有计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被所述处理器执行时，所述电子设备执行上述的锂电池失效分析方法。
本申请实施例还提供一种存储介质，存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的锂电池失效分析方法。
综上所述，本申请实施例提供了一种锂电池失效分析方法、装置、电子设备及存储介质，其中，锂电池为NCA正极+硅碳负极锂电池。该方法包括：根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算失效锂电池正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；并对正极材料的衰减率及负极材料的衰减率进行分析，即可获得失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因，其中，失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到。在本申请中，通过上述分析方法分析出NCA正极+硅碳负极锂电池在快速充电及放电过程中主要是由于负极材料大量脱落造成的电池容量减少，分析出失效原因后便于为工作人员对电池的设计和改进提供理论依据。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种锂电池失效分析方法，其特征在于，所述锂电池为NCA正极+硅碳负极锂电池，所述方法包括：
获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，其中，所述失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，且所述另一新的锂电池与所述新的锂电池的型号规格相同；
根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池的正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线中包括多个相变峰，所述根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池的正极材料的衰减率及负极材料的衰减率，包括：
根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值；
根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值；
根据所述第一电池容量值与所述第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率；
根据所述第二电池容量值与所述第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率；
根据所述正极材料的衰减率及所述负极材料的衰减率，确定所述失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得所述失效锂电池的步骤，该步骤包括：
在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的截止电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电；
所述新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对所述新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压；
重复上述两个步骤，直至上述快速充电及放电的总次数达到所述第一预设次数，从而获得失效锂电池。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，负极材料的衰减率和正极材料的衰减率计算公式分别为：
其中，q1为第三电池容量值，q1′为第一电池容量值，q2为第四电池容量值，q2′为第二电池容量值。
4.一种锂电池失效分析装置，其特征在于，所述锂电池为NCA正极+硅碳负极锂电池，所述装置包括：
曲线获取模块，用于获取失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，其中，所述失效锂电池通过对另一新的锂电池循环第一预设次数的快速充电及放电得到，且所述另一新的锂电池与所述新的锂电池的型号规格相同；
衰减率计算模块，用于根据所述失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线及新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线，计算所述失效锂电池的正极材料的衰减率及负极材料的衰减率；所述失效锂电池的所述电压对电池容量的一阶导数曲线包括多个相变峰，所述衰减率计算模块具体用于：
根据失效锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰到第二个相变峰的波峰之间的第一电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第二电池容量值；
根据新的锂电池的电压对电池容量的一阶导数曲线计算第一个相变峰的波峰及第二个相变峰的波峰之间的第三电池容量值，以及第三个相变峰的波峰与波谷之间的第四电池容量值；
根据所述第一电池容量值与所述第三电池容量值的差值计算负极材料的衰减率；
根据所述第二电池容量值与所述第四电池容量值的差值计算正极材料的衰减率；
分析模块，用于根据所述正极材料的衰减率及所述负极材料的衰减率，确定所述失效锂电池在快速充电及放电过程中电池容量减少的原因。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述锂电池失效分析装置还包括失效锂电池获取模块，所述失效锂电池获取模块具体用于：
在室温条件下通过变化的充电电流将新的锂电池快速充电到该锂电池的截止电压，并在第一预设电流下放电至预设电压，以完成一次快速充电及放电；
所述新的锂电池每循环第二预设次数的快速充电及放电后，采用第二预设电流对所述新的锂电池进行一次小电流充电，并在第一预设电流下放电至预设电压；
重复上述步骤，直至上述快速充电及放电的总次数达到所述第一预设次数，从而获得失效锂电池。
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器及存储有计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被所述处理器执行时，所述电子设备执行权利要求1-3中任意一项所述的锂电池失效分析方法。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-3中任意一项所述的锂电池失效分析方法。
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