[发明专利]一种混合材料体系锂离子电芯循环寿命预估方法

说明书

本发明涉及一种混合材料体系锂离子电芯循环寿命预估方法。所述方法包括如下步骤：(1)分别将电芯材料A和电芯材料B制成电芯，并分别测试循环q周的循环寿命，记为a和b，所述q≥100，所述电芯材料A和电芯材料B为电极活性材料；(2)将电芯材料A和电芯材料B按质量比为m:n混合，所述m和n皆不为0，得到混合材料C；(3)混合材料C制成电芯循环q周的寿命c通过m、n、a和b计算得到。本发明所述方法能够预估任意比例混合材料的循环寿命，具有准确性高、耗时短，节省资源和计算方法简单等优点。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种混合材料体系锂离子电芯循环寿命预估方法。

背景技术

随着时代的进步和科技的发展，对锂离子电池的要求越来越高。锂离子电池不仅需要具有高的能量密度、功率密度和较高的安全性，而且其使用寿命也越来越受到广泛关注。为了达到上述需求，通常采用两种或多种材料混合使用来弥补单一材料的不足，从而将电极材料的优点充分发挥，目前，混合材料体系已经被广泛应用于高校和企业的研究，例如，不同型号钴酸锂的混合，钴酸锂与三元材料的混合，不同型号石墨的混合，以及石墨与硅负极材料的混合等。然而，目前锂离子电池行业对正负极混合材料在不同倍率下循环寿命的评估基本都是采用实测的方法，这种传统寿命评价方法的周期非常长，这使得对混合材料的研究和评价过程耗时过长，严重滞后于锂电产业对新材料、新技术的需求。

CN107144790A公开了一种锂离子电芯循环寿命的方法，通过测量不同电芯阻抗图谱，对比图谱的形状、相对位置与容量保持率的关系来推测电芯在不同循环次数时的容量保持率。但是，所述方法只能推测一种材料电芯的寿命，局限性较大。

CN102213747B公开了一种预测锂离子电池循环寿命的方法，通过对电芯进行最少40次循环，采用拟合模拟方法得到电芯300次循环曲线，所得曲线与电芯实际循环曲线接近。但是，所述方法评测时间较长，且只能推测一种材料电芯的寿命。

因此，本领徐需要开发一种新型混合材料寿命的评测方法，所述方法能够快速评测出锂离子电芯循环寿命，而且准确性较高。

发明内容

针对锂离子电池行业对现有混合材料寿命评价体系存在耗时长，严重消耗测试资源等问题。本发明的目的在于提供一种混合材料体系锂离子电芯循环寿命预估方法，所述方法能够及时预估混合材料在不同倍率下的循环寿命，节省常规测试操作消耗的时间，降低资源浪费。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种混合材料体系锂离子电芯循环寿命预估方法，所述方法包括如下步骤：

(1)分别将电芯材料A和电芯材料B制成电芯，并分别测试循环q周的循环寿命，记为a和b，所述q≥100，所述电芯材料A和电芯材料B为电极活性材料；

(2)将电芯材料A和电芯材料B按质量比为m:n混合，所述m和n皆不为0，得到混合材料C；

(3)混合材料C制成电芯循环q周的寿命c通过m、n、a和b计算得到。

本发明需要首先测试基础组电芯循环寿命实验，即首先要测试单一材料电芯的循环寿命，记录足够长循环次数的容量，然后根据基础组实验预估出混合材料电芯任意混合比例下的循环寿命。

本发明所述方法能够预估任意比例混合材料的循环寿命，具有准确性高、耗时短，节省资源和计算方法简单等优点。

本发明对电芯材料A和电芯材料B制成电芯的过程不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。本发明中电芯材料A和电芯材料B制成电芯，其采用的导电剂、粘结剂、电解液、正极或负极材料等必须相同，即得到的电芯中只有电芯材料A和电芯材料B不同。

优选地，步骤(3)所述混合材料C制成电芯循环q周的寿命的公式为：