天津力神电池股份有限公司李慧芳获国家专利权
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龙图腾网获悉天津力神电池股份有限公司申请的专利一种锂离子电池循环性能的加速测评方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114720885B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210241260.2,技术领域涉及:G01R31/378;该发明授权一种锂离子电池循环性能的加速测评方法是由李慧芳;韩江浩;万柳;许刚设计研发完成,并于2022-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种锂离子电池循环性能的加速测评方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种锂离子电池循环性能的加速测评方法,包括:步骤S1,预先选取与待测电池相同电池体系的新鲜电池和参比电池,分析获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间,并确定加速测试SOC区间;步骤S2,分别对待测电池和参比电池在加速测试SOC区间内进行加速循环测试,获得电池的加速循环容量保持率曲线;步骤S3,将待测电池和参比电池的加速循环容量保持率曲线进行对比,判断待测电池循环性能相对于参比电池循环性能的优劣。本发明适用于锂离子电池产品开发中,用于材料筛选及体系优化时,对电池循环性能的快速对比分析,可有效缩短电池开发周期,提高研发效率,同时通过降低循环测试能耗,间接降低电池开发成本。
本发明授权一种锂离子电池循环性能的加速测评方法在权利要求书中公布了:1.一种锂离子电池循环性能的加速测评方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1,对于需要评测循环性能的待测电池,预先选取与待测电池相同电池体系的新鲜电池和参比电池,分析获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间,并确定加速测试SOC区间; 所述步骤S1,包括以下操作, 步骤S11,选取一个新鲜电池和一个参比电池,分别进行预设的充放电循环操作,实时采集新鲜电池和参比电池的电池电压V以及充电容量Q1和放电容量Q2; 步骤S12,根据预设的第一获取方式或者预设的第二获取方式,获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间; 步骤S13,根据待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间,确定加速测试SOC区间; 在步骤S12中,根据预设的第一获取方式,获得待测电池体系发生循环衰减的特征SOC区间,包括步骤: 步骤S121A,对于新鲜电池和参比电池,分别将电池的充电容量Q1对电池的充电电压V进行微分处理,获得新鲜电池和参比电池的dQdV; 步骤S122A,对于新鲜电池和参比电池,分别以dQdV作为纵坐标,以电池的充电容量Q1对应的荷电状态SOC为横坐标,在一个图中绘制获得两者的容量增量曲线; 步骤S123A,以新鲜电池的容量增量曲线为参比曲线,将参比电池的容量增量曲线与新鲜电池的参比曲线进行对比,根据预设特征SOC区间确定操作,在两个容量增量曲线中,确定参比电池体系发生循环衰减的特征SOC区间; 在步骤S123A中,预设特征SOC区间确定操作,包括如下步骤: 首先,在新鲜电池和参比电池的容量增量曲线上,通过将两个曲线的波峰逐个一一对比,确定其中发生波峰的峰值显著降低的波峰,或既发生波峰的峰值显著降低,又发生波峰的峰位显著偏移的波峰,然后作为循环衰减的特征峰; 波峰的峰值显著降低,指的是波峰的峰值降低比例大于或者等于预设峰值降低值; 波峰的峰位显著偏移,指的是波峰的峰位对应SOC偏移幅度大于或者等于预设峰位偏移值; 然后,将循环衰减的特征峰的起始位置和结束位置对应的SOC区间,作为特征SOC区间; 在步骤S12中,根据预设的第二获取方式,获得待测电池发生循环衰减的特征SOC区间,包括步骤: 步骤S121B,对于新鲜电池和参比电池,分别以电池在充电期间的电池电压V充或放电期间的电池电压V放,对电池的充电容量Q1或者放电容量Q2进行微分处理,得到新鲜电池和参比电池的dV充dQ1或dV放dQ2; 步骤S122B,对于新鲜电池和参比电池,分别以dV充dQ1或dV放dQ2作为纵坐标,以电池的充电容量Q1或放电容量Q2对应的荷电状态SOC为横坐标,在一个图中绘制获得两者的差分电压曲线; 步骤S123B,以新鲜电池的差分电压曲线为参比曲线,将参比电池的差分电压与新鲜电池的参比曲线进行对比,根据预设特征SOC区间确定操作,在两个差分电压曲线中,确定参比电池体系发生循环衰减的特征SOC区间; 在步骤S123B中,预设特征SOC区间确定操作,包括如下步骤: 首先,在新鲜电池和参比电池的差分电压曲线上,通过将两个曲线的波峰逐个一一对比,确定其中发生波峰的峰值显著降低的波峰,或既发生波峰的峰值显著降低,又发生波峰的峰位显著偏移的波峰,然后作为循环衰减的特征峰; 波峰的峰值显著降低,指的是波峰的峰值降低比例大于或者等于预设峰值降低值; 波峰的峰位显著偏移,指的是波峰的峰位对应SOC偏移幅度大于或者等于预设峰位偏移值; 然后,将循环衰减的特征峰的起始位置和结束位置对应的SOC区间,作为特征SOC区间; 步骤S2,分别对待测电池和参比电池在第一步获得的加速测试SOC区间内进行加速循环测试,对应获得待测电池和参比电池的加速循环容量保持率曲线; 在步骤S2中,对待测电池在第一步获得的加速测试SOC区间内进行加速循环测试,对应获得待测电池的加速循环容量保持率曲线,包括步骤: 步骤S21A,以参比电池具有的实际循环制式,对待测电池进行预设多次的充放电循环操作,并将最后一次充放电循环操作时获得的电池充电容量和放电容量作为待测电池的初始充电容量C0和初始放电容量D0; 步骤S22A,以参比电池具有的实际循环制式为加速循环制式,对待测电池依次进行多个阶段的加速循环测试,并且在每个阶段的加速循环测试后,获取待测电池的充电容量以及放电容量,并记录每个阶段的加速循环测试结束时对应的加速循环总次数; 步骤S23A,根据待测电池在每个阶段的加速循环测试中的充电容量以及放电容量,以及步骤S21A获得的初始充电容量C0和初始放电容量D0,计算获得待测电池在每个阶段的加速循环测试中的电池充电容量保持率和电池放电容量保持率; 步骤S24A,以待测电池在每个阶段的加速循环测试中的电池充电容量保持率和电池放电容量保持率为纵坐标,以每个阶段的加速循环测试结束时对应的加速循环总次数为横坐标,绘制获得待测电池的加速循环容量保持率曲线; 在步骤S2中,对参比电池在第一步获得的加速测试SOC区间内进行加速循环测试,对应获得参比电池的加速循环容量保持率曲线,包括步骤: 步骤S21B,以参比电池具有的实际循环制式,对参比电池进行预设多次的充放电循环操作,并将最后一次充放电循环操作时获得的电池充电容量和放电容量作为参比电池的初始充电容量C1和初始放电容量D1; 步骤S22B,以参比电池具有的实际循环制式为加速循环制式,对参比电池依次进行多个阶段的加速循环测试,并且在每个阶段的加速循环测试中,获取参比电池的充电容量以及放电容量,并记录每个阶段的加速循环测试结束时对应的加速循环总次数; 步骤S23B,根据参比电池在每个阶段的加速循环测试中的充电容量以及放电容量,以及步骤S21B获得的初始充电容量C1和初始放电容量D1,计算获得参比电池在每个阶段的加速循环测试中的电池充电容量保持率和电池放电容量保持率; 步骤S24B,以参比电池在每个阶段的加速循环测试中的电池充电容量保持率和电池放电容量保持率为纵坐标,以每个阶段的加速循环测试结束时对应的加速循环总次数为横坐标,绘制获得参比电池的加速循环容量保持率曲线; 步骤S3,通过将待测电池的加速循环容量保持率曲线和参比电池的加速循环容量保持率曲线进行对比,判断待测电池循环性能相对于参比电池循环性能的优劣。
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