[发明专利]一种锂离子电池高温老化时间的评估方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池高温老化时间的评估方法，包括以下步骤：1)将Fe、Cu颗粒分别加入无水乙醇中，得到Fe/酒精混合物、Cu/酒精混合物；2)以多个裸电芯为一组，每组裸电芯分成三部分，将一部分裸电芯进行Fe颗粒植入，将另一部分裸电芯进行Cu颗粒植入，剩余一部分裸电芯无金属颗粒植入；3)取相同步骤2)得到的4组裸电芯，按仅高温老化时间不同的工艺生产得到成品电芯，将成品电芯在分容后进行OCV测试；4)测试数据处理分析得到目标高温老化时间T。本发明通过在电芯内植入Fe、Cu金属颗粒，来对比不同高温老化时间对金属植入电芯自放电筛选率，快速准确得到最佳高温老化时间。

技术领域

本发明涉及锂离子电池，具体地指一种锂离子电池高温老化时间的评估方法。

背景技术

锂离子电池具有高电压、比容量高、对环境友好、循环次数多等众多优点，已经被广泛的应用到手机、数码相机、笔记本电脑、电动汽车等各个领域。

锂离子电池制造工序中有道老化工序，老化又分常温老化和高温老化，老化的目的主要是使初次充电后形成的SEI膜性质和组成能够稳定，而高温老化主要是为了使得老化时间缩短，从而提高生产效率，并且高温老化还可以使电池的不良现象充分地暴露出来。

目前各家动力电池企业采用的高温老化时间在0-48h之间，各家企业均不同，没有较为明确的高温老化时间评估方法，高温老化时间太短起不到老化的作用，导致电池性能不佳，含金属颗粒的自放电坏品电池流入市场引发电动车起火问题；高温老化时间太长会延长电池制作的周期，不利于降低电池制造成本。

因此，对于锂离子电池制作工序中高温老化时间的难以确定性，需要提供一种准确、高效的锂离子电池高温老化时间的评估方法，用来评估确定各体系电芯高温老化时间的最佳工艺窗口。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种准确、高效的锂离子电池高温老化时间的评估方法，用来评估确定各体系电芯高温老化时间的最佳工艺窗口。

本发明的技术方案为：一种锂离子电池高温老化时间的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)Fe、Cu金属颗粒样品制备

将粒径均为80-100μm的Fe颗粒、Cu颗粒按相同的体积比与无水乙醇混合，得到Fe/酒精混合物、Cu/酒精混合物；

2)电芯制作

以同型号刚卷绕的多个裸电芯为一组，每组裸电芯分成三部分，每部分裸电芯数量至少为3个，将一部分裸电芯在正极片与隔膜之间滴入体积为m的Fe/酒精混合物进行Fe颗粒植入，将另一部分裸电芯在正极片与隔膜之间滴入体积同样为m的Cu/酒精混合物进行Cu颗粒植入，剩余一部分裸电芯无金属颗粒植入；

3)高温老化

取相同步骤2)得到的4组裸电芯，按仅高温老化时间不同的工艺生产得到成品电芯，4组裸电芯高温老化时间分别为12h、24h、36h、48h，将成品电芯在分容后进行OCV测试；

4)高温老化时间评估

对每组各成品电芯的OCV测试数据进行数据处理，得到各成品电芯的电压降K值，根据K值计算每组成品电芯的自放电坏品筛选率e，以自放电坏品筛选率e达到100％的组别为合格组别，比较合格组别中各组对应的高温老化时间，取最短者为目标高温老化时间T。

优选的，步骤4)中计算每组成品电芯的自放电坏品筛选率e包括：每组成品电芯中，先通过无金属颗粒植入电芯的K值来确定筛选范围，同组植入Fe电芯与植入Cu电芯数量之和记为a，对植入了Fe和Cu的a个电芯进行判定，K值位于筛选范围以内的记为OK电芯、以外的记为NG电芯，统计OK电芯的数量b，则该组自放电坏品筛选率e＝(a-b)/a*100％。