天津力神電池股份有限公司李慧芳獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉天津力神電池股份有限公司申請的專利一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114720885B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-19發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210241260.2,技術領域涉及:G01R31/378;該發明授權一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法是由李慧芳;韓江浩;萬柳;許剛設計研發完成,并于2022-03-11向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法,包括:步驟S1,預先選取與待測電池相同電池體系的新鮮電池和參比電池,分析獲得待測電池體系發生循環衰減的特征SOC區間,并確定加速測試SOC區間;步驟S2,分別對待測電池和參比電池在加速測試SOC區間內進行加速循環測試,獲得電池的加速循環容量保持率曲線;步驟S3,將待測電池和參比電池的加速循環容量保持率曲線進行對比,判斷待測電池循環性能相對于參比電池循環性能的優劣。本發明適用于鋰離子電池產品開發中,用于材料篩選及體系優化時,對電池循環性能的快速對比分析,可有效縮短電池開發周期,提高研發效率,同時通過降低循環測試能耗,間接降低電池開發成本。
本發明授權一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法在權利要求書中公布了:1.一種鋰離子電池循環性能的加速測評方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟S1,對于需要評測循環性能的待測電池,預先選取與待測電池相同電池體系的新鮮電池和參比電池,分析獲得待測電池體系發生循環衰減的特征SOC區間,并確定加速測試SOC區間; 所述步驟S1,包括以下操作, 步驟S11,選取一個新鮮電池和一個參比電池,分別進行預設的充放電循環操作,實時采集新鮮電池和參比電池的電池電壓V以及充電容量Q1和放電容量Q2; 步驟S12,根據預設的第一獲取方式或者預設的第二獲取方式,獲得待測電池體系發生循環衰減的特征SOC區間; 步驟S13,根據待測電池體系發生循環衰減的特征SOC區間,確定加速測試SOC區間; 在步驟S12中,根據預設的第一獲取方式,獲得待測電池體系發生循環衰減的特征SOC區間,包括步驟: 步驟S121A,對于新鮮電池和參比電池,分別將電池的充電容量Q1對電池的充電電壓V進行微分處理,獲得新鮮電池和參比電池的dQdV; 步驟S122A,對于新鮮電池和參比電池,分別以dQdV作為縱坐標,以電池的充電容量Q1對應的荷電狀態SOC為橫坐標,在一個圖中繪制獲得兩者的容量增量曲線; 步驟S123A,以新鮮電池的容量增量曲線為參比曲線,將參比電池的容量增量曲線與新鮮電池的參比曲線進行對比,根據預設特征SOC區間確定操作,在兩個容量增量曲線中,確定參比電池體系發生循環衰減的特征SOC區間; 在步驟S123A中,預設特征SOC區間確定操作,包括如下步驟: 首先,在新鮮電池和參比電池的容量增量曲線上,通過將兩個曲線的波峰逐個一一對比,確定其中發生波峰的峰值顯著降低的波峰,或既發生波峰的峰值顯著降低,又發生波峰的峰位顯著偏移的波峰,然后作為循環衰減的特征峰; 波峰的峰值顯著降低,指的是波峰的峰值降低比例大于或者等于預設峰值降低值; 波峰的峰位顯著偏移,指的是波峰的峰位對應SOC偏移幅度大于或者等于預設峰位偏移值; 然后,將循環衰減的特征峰的起始位置和結束位置對應的SOC區間,作為特征SOC區間; 在步驟S12中,根據預設的第二獲取方式,獲得待測電池發生循環衰減的特征SOC區間,包括步驟: 步驟S121B,對于新鮮電池和參比電池,分別以電池在充電期間的電池電壓V充或放電期間的電池電壓V放,對電池的充電容量Q1或者放電容量Q2進行微分處理,得到新鮮電池和參比電池的dV充dQ1或dV放dQ2; 步驟S122B,對于新鮮電池和參比電池,分別以dV充dQ1或dV放dQ2作為縱坐標,以電池的充電容量Q1或放電容量Q2對應的荷電狀態SOC為橫坐標,在一個圖中繪制獲得兩者的差分電壓曲線; 步驟S123B,以新鮮電池的差分電壓曲線為參比曲線,將參比電池的差分電壓與新鮮電池的參比曲線進行對比,根據預設特征SOC區間確定操作,在兩個差分電壓曲線中,確定參比電池體系發生循環衰減的特征SOC區間; 在步驟S123B中,預設特征SOC區間確定操作,包括如下步驟: 首先,在新鮮電池和參比電池的差分電壓曲線上,通過將兩個曲線的波峰逐個一一對比,確定其中發生波峰的峰值顯著降低的波峰,或既發生波峰的峰值顯著降低,又發生波峰的峰位顯著偏移的波峰,然后作為循環衰減的特征峰; 波峰的峰值顯著降低,指的是波峰的峰值降低比例大于或者等于預設峰值降低值; 波峰的峰位顯著偏移,指的是波峰的峰位對應SOC偏移幅度大于或者等于預設峰位偏移值; 然后,將循環衰減的特征峰的起始位置和結束位置對應的SOC區間,作為特征SOC區間; 步驟S2,分別對待測電池和參比電池在第一步獲得的加速測試SOC區間內進行加速循環測試,對應獲得待測電池和參比電池的加速循環容量保持率曲線; 在步驟S2中,對待測電池在第一步獲得的加速測試SOC區間內進行加速循環測試,對應獲得待測電池的加速循環容量保持率曲線,包括步驟: 步驟S21A,以參比電池具有的實際循環制式,對待測電池進行預設多次的充放電循環操作,并將最后一次充放電循環操作時獲得的電池充電容量和放電容量作為待測電池的初始充電容量C0和初始放電容量D0; 步驟S22A,以參比電池具有的實際循環制式為加速循環制式,對待測電池依次進行多個階段的加速循環測試,并且在每個階段的加速循環測試后,獲取待測電池的充電容量以及放電容量,并記錄每個階段的加速循環測試結束時對應的加速循環總次數; 步驟S23A,根據待測電池在每個階段的加速循環測試中的充電容量以及放電容量,以及步驟S21A獲得的初始充電容量C0和初始放電容量D0,計算獲得待測電池在每個階段的加速循環測試中的電池充電容量保持率和電池放電容量保持率; 步驟S24A,以待測電池在每個階段的加速循環測試中的電池充電容量保持率和電池放電容量保持率為縱坐標,以每個階段的加速循環測試結束時對應的加速循環總次數為橫坐標,繪制獲得待測電池的加速循環容量保持率曲線; 在步驟S2中,對參比電池在第一步獲得的加速測試SOC區間內進行加速循環測試,對應獲得參比電池的加速循環容量保持率曲線,包括步驟: 步驟S21B,以參比電池具有的實際循環制式,對參比電池進行預設多次的充放電循環操作,并將最后一次充放電循環操作時獲得的電池充電容量和放電容量作為參比電池的初始充電容量C1和初始放電容量D1; 步驟S22B,以參比電池具有的實際循環制式為加速循環制式,對參比電池依次進行多個階段的加速循環測試,并且在每個階段的加速循環測試中,獲取參比電池的充電容量以及放電容量,并記錄每個階段的加速循環測試結束時對應的加速循環總次數; 步驟S23B,根據參比電池在每個階段的加速循環測試中的充電容量以及放電容量,以及步驟S21B獲得的初始充電容量C1和初始放電容量D1,計算獲得參比電池在每個階段的加速循環測試中的電池充電容量保持率和電池放電容量保持率; 步驟S24B,以參比電池在每個階段的加速循環測試中的電池充電容量保持率和電池放電容量保持率為縱坐標,以每個階段的加速循環測試結束時對應的加速循環總次數為橫坐標,繪制獲得參比電池的加速循環容量保持率曲線; 步驟S3,通過將待測電池的加速循環容量保持率曲線和參比電池的加速循環容量保持率曲線進行對比,判斷待測電池循環性能相對于參比電池循環性能的優劣。
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