[发明专利]一种锂离子电池析锂检测方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池析锂检测方法，属于锂电池领域，其包括如下步骤：(1)以两块电池夹紧放射源，形成“电池‑源‑电池”的三明治结构，将该结构置于一对对称的闪烁体探测器中，(2)与闪烁体探测器相连有两个恒比微分甄别器，分别选择起始信号、终止信号，起始信号与延迟后的终止信号时间差被转换成一个幅度与之成正比的脉冲信号，脉冲信号输入多道分析器，(3)将接收到的一个起始信号和终止信号转换到多道分析器中的一个中，视为一个湮没事例，(4)湮没事例达设定计数后，将待测样品测常规正电子湮没寿命谱，从而得到正电子湮没寿命及强度，以此方式，判断锂电池析锂程度。本发明方法较好地实现了锂电池析锂程度的无损检测。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，更具体地，涉及一种锂离子电池析锂检测方法。

背景技术

在现有能源条件下，石化能源可预见的枯竭和现代社会环保主题日益冲突。以纯电力驱动代替石化能源驱动的需求日益明显。磷酸铁锂、三元材料的发现使锂离子电池作为本世纪应用最广泛的储能设备。然而，在现阶段，锂离子能量密度的研究已逐步变缓，不均匀的金属锂析出所导致的体积膨胀、SEI破裂以及“死锂”等问题是限制其进一步研究的首要原因。

现阶段研究人员常用的判断电池析锂的检测方法仅限于拆解电芯而观察其界面，该方法虽可对界面有直观的判断，但对电池有不可逆的损害，无法做到无损检测。

因此，需要开发一种新型的检测锂离子电池析锂的方法或者装置。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种锂离子电池析锂检测方法，旨在解决现有技术中还没有一种无损检测锂离子电池析锂程度的问题。

为实现以上发明目的，本发明提供一种基于正电子湮灭谱的锂离子电池析锂检测方法，其包括如下步骤：

(1)以两块同批次生产的电池夹紧放射源，形成“电池-源-电池”的三明治结构，将“三明治”结构置于一对对称的闪烁体探测器中，

(2)与闪烁体探测器相连有两个恒比微分甄别器，通过不同的能窗分别选择起始信号和终止信号，起始信号与延迟后的终止信号时间差被时-幅转换器转换成一个幅度与之成正比的脉冲信号，脉冲信号输入多道分析器，

(3)多道分析器通过不同的脉冲宽度而存储于不同道上，将接收到的一个起始信号和终止信号转换到多道分析器中的一个中，视为一个湮没事例，

(4)向多道分析器输入足量数据，湮没事例达设定计数后，将待测样品测常规正电子湮没寿命谱，从而得到正电子湮没寿命及强度，以此方式，判断锂电池析锂程度。

进一步的，在步骤(4)中，当电池中出现因析锂所导致的缺陷，缺陷处电子密度较低，且成负电性，由于库伦力，正电子将被缺陷所捕获，其正电子湮没寿命及时间将会变大，当其缺陷浓度越高，其正电子被捕获的机会越大，则相应长寿命成分在寿命谱中所占的相对强度越高，以此属性，判断锂电池析锂程度。

进一步的，所述的放射源为²²Na放射源。

进一步的，所述的闪烁体探测器为BaF₂闪烁体探测器。

进一步的，通过不同的能窗分别选择1.376MeVγ为起始信号，选择0.384MeVγ为终止信号。

进一步的，湮没事例达10⁵计数后，将待测样品测常规正电子湮没寿命谱。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得下列有益效果。

(1)本方法在保持商用电池的原构型基础上，能进行电极表面析锂的检测情况。在保持电池常规形态下，进行无损监测，读取电极内部因析锂而产生的缺陷变化，既可以进行基础科学问题研究，还可以进行失效预警。