[发明专利]一种锂离子蓄电池析锂的无损检测方法

说明书

本发明公开了一种锂离子蓄电池析锂的无损检测方法，包含以下步骤：S1，在锂离子蓄电池的不同寿命阶段对电池进行充电，每次充电至同一电压；S2：对充电后的锂离子蓄电池进行电化学阻抗谱测量；S3：参照锂离子蓄电池等效电路模型对测得的电化学阻抗谱进行拟合；S4：对拟合后的数据中的Rsei数值进行比较，如果出现下降，表明电池内部发生析锂行为，如果未出现下降，表明电池内部未发生析锂行为。本发明的锂离子蓄电池析锂的无损检测方法可及时发现电池析锂的发生，并且不对电池产生破坏。

技术领域

本发明涉及锂离子蓄电池测试领域，具体涉及一种锂离子蓄电池析锂的无损检测方法。

背景技术

锂离子蓄电池具有能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点已成为二次电池的主流产品，广泛应用于各个领域，包括便携式电器、动力汽车、储能电站、飞机、航天器等。但锂离子蓄电池的安全性仍然是阻碍其大型化和进一步发展的关键因素。锂离子在长期使用后，不仅电性能会发生衰减，由于各个部件老化，安全稳定性也发生恶化，尤其是由于负极衰减导致储锂能力下降，存在着金属锂析出的可能。负极一旦有金属锂析出，活泼的金属锂可能会引发一系列放热副反应，最终导致电池热失控而引发安全问题。因此在寿命期内定期对锂离子蓄电池进行析锂检测，是确保其长期安全使用的关键。

目前，常用的析锂检测方法是通过拆解电池的方式，将负极抽出进行分析是否有析锂存在，该方法可对析锂有直观的判断，但具有破坏性。

另一种是对电池进行循环充放电观察电性能变化，但该方式耗时较长，需要进行多次充放电循环，对电池的寿命是一种损失。

还有一种通过检测工具检测电池金属外壳与负极端子间电压来判断内部是否出现析锂，当待测锂离子电池金属外壳与负极端子间电压高于2V时，可知该锂离子动力电池内部无析锂，但该判定方法的准确性受电池结构的影响较大。

因此如果能够通过电池的电化学行为特点推测出电池的析锂状态，有助于及时有效地对工作中的锂离子蓄电池安全性进行无损评估。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子蓄电池析锂的无损检测方法，该方法可及时发现电池析锂的发生，并且不对电池产生破坏。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子蓄电池析锂的无损检测方法，包含以下步骤：

S1，在锂离子蓄电池的不同寿命阶段对电池进行充电，每次充电至同一电压；

S2：对充电后的锂离子蓄电池进行电化学阻抗谱测量；

S3：参照锂离子蓄电池等效电路模型对测得的电化学阻抗谱进行拟合；

S4：对拟合后的数据中的Rsei数值进行比较，如果出现下降，表明电池内部发生析锂行为，如果未出现下降，表明电池内部未发生析锂行为。

较佳地，步骤S1中，所述的锂离子蓄电池充电至满电，充电方法包含：采用0.1～0.2C电流恒流充电至设定的终止电压值，再以该电压恒压充电至电流小于0.05C，充电温度为10～30℃。

较佳地，所述的锂离子蓄电池在使用开始前进行一次电化学阻抗测试，以及在使用期间进行周期测试，测试周期为不大于3个月或者充放电循环次数不大于某一值，该值根据使用的放电深度而定。

较佳地，步骤S2中，采用电化学交流阻抗测试仪进行电化学阻抗谱测量，测试频率范围为0.01Hz～100kHz。

较佳地，步骤S2中，测试环境温度为10～30℃。

较佳地，所述的锂离子蓄电池为：聚合物锂离子蓄电池、液态锂离子蓄电池或固态锂离子蓄电池。