[发明专利]一种锂电池电化学交流阻抗测试方法

说明书

本发明公开了一种锂电池电化学交流阻抗测试方法，包括以下步骤：步骤一：在某种锂电池的荷电状态使用范围内选取两个不同的荷电状态；步骤二：在步骤一选取的荷电状态下，对该种锂电池进行电化学交流阻抗测试，将测试结果通过拟合处理后获得电化学交流阻抗值；步骤三：将步骤二相对应的荷电状态、电化学交流阻抗值代入y＝ax^‑b；步骤四：将步骤三求出的常数a、b代入y＝ax^‑b，得到该种锂电池荷电状态与电化学交流阻抗的关系式n；步骤五：在该种锂电池的荷电状态使用范围内，指定任意不为0％和100％的荷电状态代入所述关系式n，即可计算出相对应的电化学交流阻抗值。本发明方法适用于不同锂电池，可快速计算出与荷电状态相对应的电化学交流阻抗值。

技术领域

本发明涉及锂电池性能测试方法，特别是一种锂电池电化学交流阻抗测试方法。

背景技术

在大力提倡低碳生活的今天，锂电池作为一种清洁、高效、环保的新型能源，已逐步成为综合性能最好的电池体系。锂电池的电化学性能分析测试一直是国内外研究的热点和难点，其电化学性能包括电压特性、容量特性、循环特性和电化学交流阻抗特性，其中电化学交流阻抗是一个非常重要的参数，它与电池的容量、电压特性、循环特性和电池使用寿命等密切相关。

目前，电化学交流阻抗的测试方法大多采用传统的电化学工作站进行测试，该方法具有应用频率范围宽，对体系扰动信号小，不会导致电池极化现象等优点，现已成为一种电化学体系研究的有效方法。这种常规的电化学交流阻抗的测试也存在如下缺点：1、作为测试设备的电化学工作站价格昂贵，测试成本高；2、数据处理繁琐，需经过理论模型或经验等效电路图进行拟合处理；3、仅能对某一荷电状态下的电化学交流阻抗进行测试，无法获得荷电状态的改变对电化学交流阻抗值的影响关系。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种锂电池电化学交流阻抗测试方法，能快速得到不同荷电状态下的电化学交流阻抗值，并且能够体现荷电状态的变化与电化学交流阻抗之间的关系。

技术方案：一种锂电池电化学交流阻抗测试方法，包括以下步骤：

步骤一：在某种锂电池的荷电状态使用范围内选取两个不同的荷电状态；

步骤二：在步骤一选取的荷电状态下，对该种锂电池进行电化学交流阻抗测试，将测试结果通过拟合处理后获得电化学交流阻抗值；

步骤三：将步骤二相对应的荷电状态、电化学交流阻抗值代入

y＝ax^-b 公式m

求出常数a、b，其中，x表示不为0％和100％的荷电状态，y表示与荷电状态相对应的电化学交流阻抗值，单位mΩ；

步骤四：将步骤三求出的常数a、b代入所述公式m，得到该种锂电池荷电状态与电化学交流阻抗的关系式n；

步骤五：在该种锂电池的荷电状态使用范围内，指定任意不为0％和100％的荷电状态代入所述关系式n，即可计算出相对应的电化学交流阻抗值。

具体的，步骤二中，经拟合处理后获得的电化学交流阻抗值是指交流阻抗图谱中的圆弧直径大小。

最佳的，所述荷电状态使用范围为10％～90％。

具体的，所述公式m是对多种类型、多种容量的锂电池，通过电化学交流阻抗测试得到多组数据，进而归纳得到的。

进一步的，对于磷酸铁锂电池，其荷电状态与电化学交流阻抗的关系式n为y＝a₁x^-b1，其中a₁为0.06～0.1、b₁为0.7～1.2，该关系式n的相关性R²≥0.95。