CN111896879A - 柔性锂离子电池弯折寿命的快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种柔性锂离子电池的弯折寿命快速检测方法,通过首先构建弯折次数与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,再对待测电池进行阻抗变化率测试,从而结合所测得的阻抗变化率利用等效关系快速推测待测电池弯折寿命,并推断该批柔性电池弯折寿命是否合格。本发明的方法在不破坏柔性锂离子电池外观结构的情况下,可以通过测试电池的电化学阻抗快速推测弯折对电池内部活性物质与集流体粘结力的影响,相对于传统的充放电检测方法,检测时间大大缩短,可准确、快速、高效率地完成柔性电池弯折寿命的检测。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池检测技术领域,具体涉及一种柔性锂离子电池弯折寿命的快速检测方法。
背景技术
近年来,随着柔性可穿戴便携式电子产品的出现,人们迫切需求电子产品向小型化、多样性和可变性的方向发展。柔性可穿戴便携式电子产品成为未来发展的趋势,通常为之供电的装置为柔性锂离子电池。柔性锂离子电池的弯折寿命往往决定柔性电子产品的使用寿命。柔性锂离子电池的弯折寿命是指在一定弯折条件下新电池使用至报废所经历的弯折次数。目前柔性锂离子电池弯折寿命的测试通常是对电池进行一定次数的弯折,再对电池进行充放电测试,测试放电容量,通过放电容量计算容量保持率,直到容量保持率低于80%时,此时柔性锂离子电池经历的弯折次数为该电池的弯折寿命。该方法测试时间偏长,会占据企业及研发机构较多的测试时间和测试设备。因此,有必要建立能快速检测柔性锂离子电池弯折寿命的方法。
需注意的是,前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种柔性锂离子电池弯折寿命的快速检测方法,以解决现有柔性锂离子电池弯折寿命检测时间过长的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种柔性锂离子电池弯折寿命的快速检测方法,包括步骤如下:
S1:将柔性锂离子电池样品进行充电,测试样品的高频区半圆阻抗值R0,并记录放电后的放电容量S0;
S2:k次弯折样品后进行充电,测试经k次弯折后的样品的高频区半圆阻抗值Rk,并记录放电后的放电容量Sk;
S3:重复n次步骤S2,直至Snk/S0的比值首次小于容量保持率参考值,此时样品的弯折寿命为nk次,所对应的阻抗变化值为Rnk/R0;
S4:将与样品同类型的待测柔性锂离子电池进行充电,测试待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值R0’;
S5:k’次弯折待测柔性锂离子电池,测试经k’次弯折后的待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值Rk’;
S6:重复m次步骤S5,直至Rmk’/R0’与Rnk/R0的值基本相同时,停止弯折,得到待测柔性锂离子电池的弯折寿命为mk’次;
其中,Rnk和Snk分别为经nk次弯折后的样品充电态下的高频区半圆阻抗值和放电容量;Rmk’为经mk’次弯折后的待测柔性锂离子电池充电态下的高频区半圆阻抗值,且n,m,k,k’均为≥1的整数。
根据本发明的一个实施方式,容量保持率参考值为80%。
根据本发明的一个实施方式,弯折次数k为50、500或5000,且弯折次数k和k’的值相同。
根据本发明的一个实施方式,柔性锂离子电池为钴酸锂电池或磷酸铁锂电池。
根据本发明的一个实施方式,步骤S1包括:将样品以第一恒定电流速度进行充电至第一充电电压,测试样品的电化学阻抗,得到高频区半圆阻抗值R0;将样品以相同的第一恒定电流速度进行放电至第一放电电压,得到放电容量S0;其中,第一恒定电流速度选自0.2C、0.5C、1.0C和2.0C中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式,柔性锂离子电池为钴酸锂电池,第一充电电压为4.2V~4.5V,第一放电电压为3.0V~2.8V。
根据本发明的一个实施方式,柔性锂离子电池为磷酸铁锂电池,第一充电电压为3.6V~3.9V,第一放电电压为2.8V~2.6V。
根据本发明的一个实施方式,步骤S2包括:将样品进行k次弯折,k次弯折后的样品以第二恒定电流速度进行充电至第二充电电压,测试k次弯折后的样品的电化学阻抗,得到高频区半圆阻抗值Rk;将k次弯折后的样品以相同的第二恒定电流速度进行放电至第二放电电压,得到放电容量Sk;其中,第二恒定电流速度与第一恒定电流速度相同,第二充电电压与第一充电电压相同,第二放电电压与第一放电电压相同,样品的弯折半径为1cm~10cm。
根据本发明的一个实施方式,步骤S4包括:将待测柔性锂离子电池以第三恒定电流速度进行充电至第三充电电压,测试待测柔性锂离子电池的电化学阻抗,得到高频区半圆阻抗值R0’;其中,第三恒定电流速度与第一恒定电流速度相同,第三充电电压与第一充电电压相同。
根据本发明的一个实施方式,待测柔性锂离子电池与样品的弯折半径相同。
由上述技术方案可知,本发明的有益效果在于:
本发明提出的柔性锂离子电池的弯折寿命快速检测方法,通过构建弯折次数与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,再对待测电池进行阻抗变化率测试,通过等效关系能快速推测待测电池弯折寿命,从而推断该批柔性电池弯折寿命是否合格。该方法在不破坏柔性锂离子电池外观结构的情况下,可以通过测试电池的电化学阻抗快速推测弯折对电池内部活性物质与集流体粘结力的影响,相对于传统的充放电检测方法,检测时间大大缩短,可准确、快速、高效率地完成柔性电池弯折寿命的检测。
附图说明
以下附图用于提供对本发明的进一步理解,并构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。
图1是本发明一个实施方式的柔性锂离子电池弯折寿命快速检测方法流程图;
图2是实施例1柔性锂离子电池样品弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系图;
图3是实施例1的待测钴酸锂电池的弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系图;
图4是实施例1的待测钴酸锂电池在不同弯折次数下的阻抗谱。
具体实施方式
以下内容提供了不同的实施例或范例,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。当然,这些仅仅是范例,而非意图限制本发明。在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应当被视为在本文中具体公开。
图1示出了本发明一个实施方式的柔性锂离子电池弯折寿命快速检测方法流程图,如图1所示,该方法包括步骤如下:
S1:将柔性锂离子电池样品进行充电,测试样品的高频区半圆阻抗值R0,并记录放电后的放电容量S0;
S2:k次弯折样品后进行充电,测试经k次弯折后的样品的高频区半圆阻抗值Rk,并记录放电后的放电容量Sk;
S3:重复n次步骤S2,直至Snk/S0的比值首次小于容量保持率参考值,此时样品的弯折寿命为nk次,所对应的阻抗变化值为Rnk/R0;
S4:将与样品同类型的待测柔性锂离子电池进行充电,测试待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值R0’;
S5:k’次弯折待测柔性锂离子电池,测试经k’次弯折后的待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值Rk’;
S6:重复m次步骤S5,直至Rmk’/R0’与Rnk/R0的值基本相同时,停止弯折,得到待测柔性锂离子电池的弯折寿命为mk’次;
其中,Rnk和Snk分别为经nk次弯折后的样品充电态下的高频区半圆阻抗值和放电容量;Rmk’为经mk’次弯折后的待测柔性锂离子电池充电态下的高频区半圆阻抗值,且n,m,k,k’均为≥1的整数。
根据本发明,柔性锂离子电池的弯折寿命是指在一定弯折条件下新电池使用至报废所经历的弯折次数。目前柔性锂离子电池弯折寿命的测试通常是对电池进行一定次数的弯折,再对电池进行充放电测试,测试放电容量,通过放电容量计算容量保持率,直到容量保持率低于80%时,此时柔性锂离子电池经历的弯折次数为该电池的弯折寿命。然而,该方法测试时间偏长,会占据企业及研发机构较多的测试时间和测试设备。本发明的发明人发现,在不破坏柔性锂离子电池外观结构的情况下,可以通过测试电池的电化学阻抗快速推测弯折对电池内部活性物质与集流体粘结力的影响,进而得到柔性锂离子电池的弯折寿命。
具体地,柔性锂离子电池弯折过程中容量衰减的机理是,电池内部正负极活性物质与集流体粘结力随弯折次数的增加发生下降,进而导致活性材料层与集流体发生完全分离,导致电池容量急剧衰退,电池报废。因此,对电池内部活性物质与集流体的粘结力实施有效测试,可快速检测柔性锂离子电池的弯折寿命。进一步地,活性物质与集流体粘结力的大小与电池阻抗,特别是与阻抗谱中高频区半圆所代表的阻抗大小直接相关,因为粘结力的大小直接影响电子在活性物质和集流体间的传输速度,而电子的传输速度可通过阻抗进行测试表征。因此,可通过间接测试柔性锂离子电池高频区半圆阻抗大小的方式来推测活性物质与集流体粘结力的变化,进而推测柔性锂离子电池的弯折寿命。
下面结合图1具体说明本发明一个实施方式的柔性锂离子电池弯折寿命快速检测方法。在本实施方式中,前述的容量保持率参考值为80%,也即当容量保持率低于80%时,电池达到报废要求,此时柔性锂离子电池经历的弯折次数为该电池的弯折寿命。
在步骤S1中,首先测试一柔性锂离子电池样品充电态下的高频区半圆阻抗值R0和放电容量S0。
具体地,在室温下,将前述样品以第一恒定电流速度进行充电至第一充电电压,记为V1,测试样品的电化学阻抗,并计算阻抗谱中的高频区半圆阻抗值,记为R0;然后,将样品以相同的第一恒定电流速度进行放电至第一放电电压,记为V2,并记录放电容量S0;
在步骤S2中,将样品以一定的弯折半径连续进行一定次数的弯折实验,其中,弯折次数记为k。弯折结束后,以第二恒定电流速度对电池进行充电至第二充电电压,其中第二恒定电流速度与第一恒定电流速度相同,第二充电电压与第一充电电压相同,也为V1;接着测试该弯折k次后的样品的电化学阻抗,并计算阻抗谱中的高频区半圆阻抗值,记为Rk。然后对电池进行放电至第二放电电压,第二放电电压与第一放电电压相同,也为V2,并记录放电容量Sk。此时,可计算Sk/S0的值,若Sk/S0超过80%,则说明电池还未达到报废要求。
此时,进行步骤S3,也即重复前述步骤S2对样品进行弯折、阻抗和放电容量的测试,得到高频区半圆阻抗记为Rnk,其中n为步骤2的重复次数,nk为电池弯折次数,放电容量记为Snk。直到Snk/S0<80%时,即电池达到报废要求,停止弯折寿命测试。此时电池的弯折次数为nk,即该电池样品的弯折寿命为nk次。同时建立弯折寿命nk与弯折寿命测试终止时Rnk/R0的等效关系,即当阻抗变化值达到Rnk/R0时,所对应的弯折次数即为该电池样品的弯折寿命。
在得到上述等效对应关系后,对与前述样品同类型的待测柔性锂离子电池进行弯折寿命测试。具体地:
在步骤S4中,将待测柔性锂离子电池以与第一恒定电流速度相同的第三恒定电流速度进行充电至第三充电电压,第三充电电压与第一充电电压相同,也即充电至电压V1,测试待测柔性锂离子电池的电化学阻抗,得到高频区半圆阻抗值R0’。之后无需放电,仍保持电池在充电态下。
在步骤S5中,将待测柔性锂离子电池进行k’次弯折,其中k’与k值相同。然后测试k’次弯折后的待测柔性锂离子电池的电化学阻抗,得到高频区半圆阻抗值Rk’;其中,待测柔性锂离子电池与样品的弯折半径相同。
在步骤S6中,重复m次步骤S5,直至Rmk’/R0’与Rnk/R0的值基本相同时,停止弯折,此时该待测柔性锂离子电池的弯折寿命为mk’次。其中,需要的是,所述的“基本相同”是指Rmk’/R0’的值约等于Rnk/R0的值,且二者之间的数值差距不超过5。
在一些实施例中,第一恒定电流速度选自0.2C、0.5C、1.0C和2.0C中的任意一种。
优选地,弯折次数k值为50次,500次和5000次中的任意一种;弯折次数的选择根据柔性电池实际弯折寿命来确定。例如,当柔性锂离子电池弯折寿命约为1000次左右时,所述弯折次数k值的选择可以为50次,即每隔50次弯折就进行一次阻抗测试和放电容量的测试。当柔性锂离子电池的弯折寿命约为100000次左右时,所述弯折次数k值的选择可以为5000次。优选地,所述柔性电池弯折半径为1cm~10cm,半径的选择根据柔性电池实际可弯曲的程度来确定。
在一些实施例中,所述的柔性锂离子电池为钴酸锂电池、磷酸铁锂电池中的任意一种。
充电电压和放电电压根据不同类型的锂电池有所不同,电压的选择根据电池自身最高充电电压和最低放电电压而定。例如,当该柔性锂离子电池为钴酸锂电池时,前述的第一充电电压V1为4.2V~4.5V,例如,4.2V、4.3V、4.4V等,第一放电电压V2为3.0V~2.8V,例如,3.0V、2.9V、2.8V等;当该柔性锂离子电池为磷酸铁锂电池时,第一充电电压为3.6V~3.9V,例如,3.6V、3.7V、3.8V等,第一放电电压为2.8V~2.6V,例如,2.8V、2.7V、2.6V等。
综上,本发明通过首先构建弯折次数与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,再对待测电池进行阻抗变化率测试,通过等效关系能快速推测待测电池弯折寿命,从而推断该批柔性电池弯折寿命是否合格。该方法在不破坏柔性锂离子电池外观结构的情况下,可以通过测试电池的电化学阻抗快速推测弯折对电池内部活性物质与集流体粘结力的影响。
例如,在本发明中,若柔性电池弯折500次再进行一次阻抗测试的检测时间约18min,而传统测试方法下,弯折500次再进行一次1C/1C充放电测试的检测时间约128min。因此本发明的测试时间大大缩短,能准确快速高效率地完成柔性电池弯折寿命的检测。
下面将通过实施例来进一步说明本发明,但是本发明并不因此而受到任何限制。如无特殊说明,本发明采用的试剂或材料等均可从市售购得。
实施例1
1)在室温下,将柔性钴酸锂电池样品(东莞市浩博光电科技有限公司,型号1160120)以0.2C进行充电至4.2V,测试其电化学阻抗,并计算阻抗谱中高频区半圆阻抗值,记录为R0,然后以0.2C对电池进行放电至电压3.0V,记录放电容量S0。
2)将电池弯折50次,弯折半径为1cm。然后将电池以0.2C继续充电至4.2V,测试其电化学阻抗,并计算高频半圆阻抗R50,然后以0.2C对电池进行放电至3.0V,记录放电容量为S50,计算S50/S0的值,发现S50/S0的值为99.1%,大于80%,说明电池还未达到报废要求。
3)重复步骤2)进行电池弯折并测试阻抗和放电容量,发现弯折1050次时,S1050/S0的值为78.1%,恰好小于80%,说明电池已经达到报废要求,停止弯折寿命测试。此时高频半圆阻抗为R1050。建立弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,即当阻抗变化值达到R1050/R0,图2是实施例1柔性锂离子电池样品弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系图。如图2所示,R1050/R0为30.1时,所对应的1050次弯折即为该电池的弯折寿命;
4)将同批次的同类型待测钴酸锂电池以0.2C进行充电至4.2V,测试其电化学阻抗,并计算高频区半圆阻抗值,记录为R0’。
5)在弯折半径为1cm的情况下,将电池弯折50次,然后测试其电化学阻抗,并计算高频半圆阻抗R50’;
6)重复步骤5)的弯折测试,且每弯折50次测试一次该待测钴酸锂电池的电化学阻抗,计算高频区半圆阻抗值,并计算Rmk’/R0’,图3为实施例1的待测钴酸锂电池的弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系图,如图3所示,发现当弯折次数为950次时,R950’/R0’的值为31.5,约等于30.1。根据等效关系,该待测柔性钴酸锂电池的弯折寿命为950次。经计算,前述步骤4)~步骤6)的测试时间共为819min,说明采用该方法在较短时间内完成了待测柔性锂离子电池的弯折寿命检测。
为了进一步说明弯折对电池内部正负极活性物质与集流体粘结力的影响,对该待测钴酸锂正极片进行1000次弯折,试验发现1000次弯折后,黑色活性物质层从集流体铝箔上开始发生了脱落,说明二者之间的粘结力发生了下降。
为了进一步说明粘结力的下降对电池阻抗的影响,图4为实施例1的待测钴酸锂电池在不同弯折次数下的阻抗谱。图4中最左侧半圆为高频区阻抗,代表着活性物质与集流体之间的接触阻抗。试验发现柔性锂离子电池经过一定次数弯折后,高频区阻抗增加比较明显,这是因为一定次数弯折后,活性物质与集流体的粘结力必然会下降,导致接触阻抗显著增加。
实施例2
1)在室温下,将被测柔性钴酸锂电池样品(东莞市浩博光电科技有限公司,型号1030108)以2.0C进行充电至4.5V,测试其电化学阻抗,并计算阻抗谱中高频区半圆阻抗值,记录为R0,然后以2.0C对电池进行放电至电压2.8V,记录放电容量S0。
2)将电池弯折5000次,弯折半径为10cm。然后将电池以2.0C继续充电至4.5V,测试其电化学阻抗,并计算高频半圆阻抗R5000,然后以2.0C对电池进行放电至2.8V,记录放电容量为S5000,计算S5000/S0的值。发现S5000/S0的值大于80%,说明电池还未达到报废要求。
3)重复步骤2)进行电池弯折并测试阻抗和放电容量,发现当弯折60000次时,S60000/S0的值为78%,恰好小于80%,说明电池已经达到报废要求,停止弯折寿命测试。此时高频区半圆阻抗为R60000,计算R60000/R0的值为24。建立弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,即当阻抗变化值达到24时,所对应的60000次弯折即为该电池的弯折寿命;
4)将同批次的同类型待测钴酸锂电池以2.0C进行充电至4.5V,测试其电化学阻抗,并计算高频区半圆阻抗值,记录为R0’。
5)在弯折半径为10cm的情况下,将电池弯折5000次,然后测试其电化学阻抗,并计算高频半圆阻抗R5000’;
6)重复步骤5)的弯折测试,且每弯折5000次测试一次该待测钴酸锂电池的电化学阻抗,计算高频区半圆阻抗值,并计算Rmk’/R0’(m≥1且为整数),发现当弯折次数为65000次时,R65000’/R0’的值为27.2,恰好约等于24。根据等效关系,该被测柔性钴酸锂电池的弯折寿命为65000次。经计算,前述步骤4)~步骤6)的测试时间共为1283min,说明采用该方法在较短时间内完成了待测柔性锂离子电池的弯折寿命检测。
实施例3
1)在室温下,将柔性钴酸锂电池样品(东莞市浩博光电科技有限公司,型号123684)以1.0C进行充电至4.3V,测试其电化学阻抗,并计算阻抗谱中高频区半圆阻抗值,记录为R0,然后以1.0C对电池进行放电至电压2.9V,记录放电容量S0。
2)将电池弯折500次,弯折半径为5cm。然后将电池以1.0C继续充电至4.3V,测试其电化学阻抗,并计算高频区半圆阻抗R500,然后以1.0C对电池进行放电至2.9V,记录放电容量为S500,计算S500/S0的值。发现S500/S0的值大于80%,说明电池还未达到报废要求。
3)重复步骤2)进行电池样品弯折并测试阻抗和放电容量,发现当弯折5000次时,S500n/S0的值为77.9%,恰好小于80%,说明电池已经达到报废要求,停止弯折寿命测试。此时高频半圆阻抗为R5000,计算R5000/R0的值为39.3。建立弯折寿命与容量保持率及高频区半圆阻抗变化率的等效关系,即当阻抗变化值达到39.3时,所对应的5000次弯折即为该电池的弯折寿命;
4)将同批次的同类型待测钴酸锂电池以1.0C进行充电至4.3V,测试其电化学阻抗,并计算高频区半圆阻抗值,记录为R0’。
5)在弯折半径为5cm的情况下,将电池弯折500次,然后测试其电化学阻抗,并计算高频半圆阻抗R500’;
6)重复步骤5)的弯折测试,且每弯折500次测试一次该待测钴酸锂电池的电化学阻抗,计算高频区半圆阻抗值,并计算Rmk’/R0’(m≥1且为整数),发现当弯折次数为5500次时,R’5500/R’0的值为36.8,恰好约等于39.3。根据等效关系,该被测柔性钴酸锂电池的弯折寿命为5500次。经计算,前述步骤4)~步骤6)的测试时间共为332min,说明采用该方法在较短时间内完成了待测柔性锂离子电池的弯折寿命检测。
实施例4
测试方法同实施例1,不同的是,将实施例1的钴酸锂电池替换成磷酸铁锂电池(东莞市浩博光电科技有限公司,型号HB101010),将各步骤中的充电电压4.2V替换为3.6V,放电电压3.0V替换为2.8V。在830min内测得,该磷酸铁锂电池的弯折寿命为1000次。
对比例1
采用传统的柔性电池弯折寿命测试方法,柔性电池的型号,充放电电流速度,充电电压,放电电压,弯折半径等均与实施例1相同。具体步骤如下:
1)在室温下,将柔性钴酸锂电池样品(东莞市浩博光电科技有限公司,型号1160120)以0.2C进行充电至4.2V,然后以0.2C对电池进行放电至电压3.0V,记录放电容量S0。
2)将电池弯折50次,弯折半径为1cm。然后将电池以0.2C继续充电至4.2V,然后以0.2C对电池进行放电至3.0V,记录放电容量为S50,计算S50/S0的值,发现S50/S0的值为99.3%,大于80%,说明电池还未达到报废要求。
3)重复步骤2)进行电池弯折并测试放电容量,发现弯折950次时,S950/S0的值为79.0%,恰好小于80%,说明电池已经达到报废要求,停止弯折寿命测试。该柔性钴酸锂电池的弯折寿命为950次。经计算,前述步骤1)~步骤3)的测试时间共为12019min,显著高于实施例1中的819min。
本领域技术人员应当注意的是,本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的,可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而,本发明不限于上述实施方式,而仅由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种柔性锂离子电池弯折寿命的快速检测方法,其特征在于,包括步骤如下:
S1:将柔性锂离子电池样品进行充电,测试所述样品的高频区半圆阻抗值R0,并记录放电后的放电容量S0;
S2:k次弯折所述样品后进行充电,测试经所述k次弯折后的样品的高频区半圆阻抗值Rk,并记录放电后的放电容量Sk;
S3:重复n次所述步骤S2,直至Snk/S0的比值首次小于容量保持率参考值,此时所述样品的弯折寿命为nk次,所对应的阻抗变化值为Rnk/R0;
S4:将与所述样品同类型的待测柔性锂离子电池进行充电,测试所述待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值R0’;
S5:k’次弯折所述待测柔性锂离子电池,测试经所述k’次弯折后的待测柔性锂离子电池的高频区半圆阻抗值Rk’;
S6:重复m次步骤S5,直至Rmk’/R0’与所述Rnk/R0的值基本相同时,停止弯折,得到所述待测柔性锂离子电池的弯折寿命为mk’次;
其中,Rnk和Snk分别为经nk次弯折后的样品充电态下的高频区半圆阻抗值和放电容量;Rmk’为经mk’次弯折后的待测柔性锂离子电池充电态下的高频区半圆阻抗值,且n,m,k,k’均为≥1的整数。
2.根据权利要求1所述的快速检测方法,其特征在于,所述容量保持率参考值为80%。
3.根据权利要求1所述的快速检测方法,其特征在于,弯折次数k为50、500或5000,且所述弯折次数k和k’的值相同。
4.根据权利要求1所述的快速检测方法,其特征在于,所述柔性锂离子电池为钴酸锂电池或磷酸铁锂电池。
5.根据权利要求1所述的快速检测方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
将所述样品以第一恒定电流速度进行充电至第一充电电压,测试所述样品的电化学阻抗,得到所述高频区半圆阻抗值R0;
将所述样品以相同的所述第一恒定电流速度进行放电至第一放电电压,得到所述放电容量S0;
其中,所述第一恒定电流速度选自0.2C、0.5C、1.0C和2.0C中的任意一种。
6.根据权利要求5所述的快速检测方法,其特征在于,所述柔性锂离子电池为钴酸锂电池,所述第一充电电压为4.2V~4.5V,所述第一放电电压为3.0V~2.8V。
7.根据权利要求5所述的快速检测方法,其特征在于,所述柔性锂离子电池为磷酸铁锂电池,所述第一充电电压为3.6V~3.9V,所述第一放电电压为2.8V~2.6V。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的快速检测方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
将所述样品进行k次弯折,所述k次弯折后的样品以第二恒定电流速度进行充电至第二充电电压,测试k次弯折后的样品的电化学阻抗,得到所述高频区半圆阻抗值Rk;
将所述k次弯折后的样品以相同的所述第二恒定电流速度进行放电至第二放电电压,得到所述放电容量Sk;
其中,所述第二恒定电流速度与所述第一恒定电流速度相同,所述第二充电电压与所述第一充电电压相同,所述第二放电电压与所述第一放电电压相同,所述样品的弯折半径为1cm~10cm。
9.根据权利要求8所述的快速检测方法,其特征在于,所述步骤S4包括:
将所述待测柔性锂离子电池以第三恒定电流速度进行充电至第三充电电压,测试所述待测柔性锂离子电池的电化学阻抗,得到所述高频区半圆阻抗值R0’;
其中,所述第三恒定电流速度与所述第一恒定电流速度相同,所述第三充电电压与所述第一充电电压相同。
10.根据权利要求1所述的快速检测方法,其特征在于,所述待测柔性锂离子电池与所述样品的弯折半径相同。
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