中文字幕无码日韩视频无码三区

一種用于預測鋰電池生命周期的方法與流程

文檔(dang)序(xu)號:11215016閱讀:918來源:國(guo)知局(ju)

本發(fa)明屬于蓄(xu)電池(chi)領域,更具體地,本發(fa)明涉及一種用于預測鋰(li)電池(chi)生(sheng)命周(zhou)期的方法。



背景技術:

新能源動(dong)力(li)汽車在國(guo)家層(ceng)面(mian)的(de)戰略推動(dong)下迅(xun)速發展(zhan),隨之產生的(de)廢舊動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)也將從(cong)2018年后開始快速增長。由于動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)性能下降到(dao)(dao)(dao)80%時,就達到(dao)(dao)(dao)了新能源汽車動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)報廢標準(zhun),如果直接將這些電(dian)(dian)池(chi)進(jin)行(xing)拆解處理,將會(hui)造成(cheng)資源的(de)極大浪費(fei)。因此,國(guo)家大力(li)倡(chang)導對(dui)廢舊動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)實(shi)現梯(ti)次利用,提高(gao)電(dian)(dian)池(chi)全生命周期使用價值。即將廢舊動(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)組拆包,對(dui)模塊進(jin)行(xing)測(ce)試篩選再組裝,梯(ti)次利用到(dao)(dao)(dao)儲能或相關的(de)供(gong)電(dian)(dian)基站以及(ji)路(lu)燈(deng)、低速交(jiao)通工具等領域。

但(dan)目前業內很少將回收的廢舊(jiu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)用(yong)(yong)于梯(ti)次利(li)(li)用(yong)(yong)。一(yi)方面,由于動(dong)力(li)電(dian)池(chi)規格標準不統一(yi),報廢時的狀態(tai)差別加大(da),回收再利(li)(li)用(yong)(yong)難(nan)度大(da)。另一(yi)方面,由于無法準確預測廢舊(jiu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)的剩余生(sheng)命周期,電(dian)池(chi)梯(ti)次利(li)(li)用(yong)(yong)后的安全責任(ren)和售(shou)后維護歸屬(shu)不明,也是阻礙動(dong)力(li)電(dian)池(chi)大(da)規模梯(ti)次利(li)(li)用(yong)(yong)的重(zhong)要(yao)原因(yin)。因(yin)此(ci),實現(xian)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)的梯(ti)次利(li)(li)用(yong)(yong),迫切需要(yao)開展動(dong)力(li)電(dian)池(chi)生(sheng)命周期預測技術,并能夠對(dui)電(dian)池(chi)剩余使(shi)用(yong)(yong)價值(zhi)做出準確的判斷。

目(mu)前鋰離(li)子電池(chi)循環(huan)(huan)壽命(ming)的(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)方(fang)法(fa)(fa)主(zhu)要(yao)(yao)有兩類(lei):第一類(lei)是(shi)基(ji)于(yu)經驗的(de)直接預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)法(fa)(fa),利用電池(chi)使用中(zhong)的(de)經驗知識(shi),依據(ju)某些統(tong)(tong)計規律給出電池(chi)壽命(ming)的(de)粗(cu)略統(tong)(tong)計,主(zhu)要(yao)(yao)包括循環(huan)(huan)周期數法(fa)(fa)、安(an)時(shi)法(fa)(fa)與加權(quan)安(an)時(shi)法(fa)(fa)及面(mian)向(xiang)事件(jian)的(de)老(lao)化累計法(fa)(fa)。第二類(lei)是(shi)基(ji)于(yu)性(xing)能的(de)間接預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)方(fang)法(fa)(fa),包括兩個過程:一是(shi)退化狀態(tai)(tai)識(shi)別,即根據(ju)電池(chi)已知運(yun)行(xing)狀態(tai)(tai)信息(xi)(xi)、歷史信息(xi)(xi)及狀態(tai)(tai)監(jian)測(ce)(ce)(ce)信息(xi)(xi)估計電池(chi)的(de)性(xing)能狀態(tai)(tai)退化;二是(shi)性(xing)能預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce),采用一定算法(fa)(fa)預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)性(xing)能狀態(tai)(tai)演化趨勢。上述(shu)兩類(lei)方(fang)法(fa)(fa),均屬于(yu)非破(po)壞性(xing)的(de)評價方(fang)法(fa)(fa),只能粗(cu)略的(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)電池(chi)的(de)剩(sheng)余價值,不能滿足(zu)梯(ti)次(ci)利用對廢舊動(dong)力電池(chi)剩(sheng)余壽命(ming)精確預(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)的(de)需求。

目(mu)前,缺乏一種對報廢(fei)的鋰(li)動力(li)電(dian)池剩(sheng)余生命(ming)周期準確的預測方(fang)法,全方(fang)位多(duo)角度的評價電(dian)池性能(neng)的衰減程度,從而為(wei)廢(fei)舊鋰(li)動力(li)電(dian)池梯次利用提供依據。



技術實現要素:

為了(le)克服上述缺陷,本發明提供(gong)了(le)一種用于預測(ce)鋰電池(chi)(chi)生命周(zhou)期的(de)(de)方法(fa),綜合電池(chi)(chi)的(de)(de)電性能(neng)測(ce)試與電池(chi)(chi)組分的(de)(de)材(cai)料(liao)學檢測(ce)和/或分析(xi)化學檢測(ce)等手(shou)段(duan),對(dui)待測(ce)鋰動力(li)電池(chi)(chi)(廢舊電池(chi)(chi))進(jin)行檢測(ce)分析(xi),并比照標準(zhun)數據庫,對(dui)電池(chi)(chi)壽命進(jin)行判斷,該方法(fa)相(xiang)對(dui)傳統的(de)(de)單一經驗法(fa)對(dui)電池(chi)(chi)壽命的(de)(de)預測(ce)相(xiang)對(dui)更為準(zhun)確,后續使用的(de)(de)安全系數更高。

本發明的技術方案為:一(yi)種(zhong)用(yong)于預測鋰電池生命(ming)周期(qi)的方法,包括(kuo)如下(xia)步(bu)驟:

(1)對某種型號規格(ge)的鋰動力電池(chi),在進行指(zhi)定(ding)次數的循環(huan)后,進行電性(xing)(xing)能檢測;通過該步驟可(ke)以(yi)建立電性(xing)(xing)能參數隨循環(huan)次數變化的對應關系(xi)數據庫;

(2)對步驟(1)中經過電性能檢測的電池,進(jin)行拆解,獲得電池的正極材料、負極材料、隔膜(mo)和電解液(ye)中的一種或多(duo)種;

(3)對步驟(2)中(zhong)獲得的正極(ji)(ji)材料(liao)(liao)、負極(ji)(ji)材料(liao)(liao)、隔膜(mo)和(he)電解液中(zhong)的一種(zhong)或多種(zhong)進(jin)行材料(liao)(liao)學檢(jian)測和(he)/或分(fen)析化學檢(jian)測;

(4)建立關于鋰動力電池電性能指標與循環次(ci)數之(zhi)間(jian)(jian)的對(dui)應(ying)(ying)關系的標準數據庫、材料學(xue)指標和/或分析化學(xue)指標參數與循環次(ci)數之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)應(ying)(ying)關系的標準數據庫;

(5)取(qu)該型(xing)號規格的(de)待測(ce)鋰動(dong)力電(dian)(dian)池,進行(xing)電(dian)(dian)性能(neng)檢測(ce),然后進行(xing)拆解,獲得鋰動(dong)力電(dian)(dian)池的(de)正(zheng)極材(cai)料、負極材(cai)料、隔(ge)膜和電(dian)(dian)解液中的(de)一(yi)種或多種;

(6)對步驟(5)中獲得的(de)正(zheng)極材料(liao)、負極材料(liao)、隔膜(mo)和(he)(he)電解(jie)液中的(de)一種或多種進行材料(liao)學(xue)(xue)和(he)(he)/或分析(xi)(xi)化學(xue)(xue)檢測,獲得材料(liao)學(xue)(xue)指(zhi)標和(he)(he)/或分析(xi)(xi)化學(xue)(xue)指(zhi)標參數(shu);

(7)將(jiang)步(bu)驟(zou)(6)中(zhong)獲得的材料學指標和/或分析化學指標參數(shu)(shu)與步(bu)驟(zou)(4)中(zhong)建立的標準數(shu)(shu)據庫進行比對,判斷鋰(li)動(dong)力電池已經使用的循環次數(shu)(shu),預估剩(sheng)余的循環次數(shu)(shu)。

其(qi)中,指(zhi)定(ding)循(xun)環次數是指(zhi)根據鋰電池的特性(xing),選取(qu)n次循(xun)環次數間隔采點,n為正整數,優選為100的倍數。

本發明中(zhong),一(yi)(yi)次(ci)(ci)循環(huan)均指一(yi)(yi)次(ci)(ci)完整(zheng)的(de)(de)(de)充(chong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)循環(huan)。某(mou)種型號規(gui)格的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是(shi)指待回(hui)收的(de)(de)(de)特定型號的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。步驟(1)、步驟(2)中(zhong),為(wei)了獲得不同循環(huan)次(ci)(ci)數后的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)學(xue)性能以及材料學(xue)、化學(xue)性能,可以選用同一(yi)(yi)批(pi)(pi)次(ci)(ci)的(de)(de)(de)多個電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)來(lai)進行檢測和(he)拆解(jie)。進一(yi)(yi)步地,選擇同一(yi)(yi)批(pi)(pi)次(ci)(ci)的(de)(de)(de)新電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。

優選(xuan)地,步驟(1)中鋰(li)動力電池(chi)進(jin)行指定(ding)次(ci)數的(de)(de)循環(huan)過(guo)程是在特(te)(te)定(ding)條件下進(jin)行的(de)(de)。所述的(de)(de)特(te)(te)定(ding)條件是指在特(te)(te)定(ding)的(de)(de)溫度、壓力、輻射(she)等(deng)環(huan)境條件下進(jin)行的(de)(de)。

進一步(bu)地,步(bu)驟(1)和步(bu)驟(5)中電(dian)(dian)性(xing)能檢(jian)測(ce)包括電(dian)(dian)池(chi)的(de)放電(dian)(dian)容量、放電(dian)(dian)平臺(tai)電(dian)(dian)壓、內阻、能量、循環(huan)效率、電(dian)(dian)壓下降、容量保留率及其他(ta)的(de)電(dian)(dian)性(xing)能檢(jian)測(ce)中的(de)一種或多種。

進(jin)一(yi)(yi)(yi)步地,步驟(3)和(he)步驟(6)中(zhong)(zhong)(zhong),材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)和(he)/或(huo)(huo)(huo)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)對(dui)電池(chi)的(de)(de)正(zheng)極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、負極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、隔(ge)膜(mo)、電解液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)和(he)/或(huo)(huo)(huo)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce),進(jin)一(yi)(yi)(yi)步地,所(suo)(suo)述的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)和(he)/或(huo)(huo)(huo)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)對(dui)正(zheng)極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、負極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、隔(ge)膜(mo)、電解液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)結(jie)構(gou)(gou)、性(xing)能(neng)、化(hua)學(xue)組成(cheng)的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)。優選地,所(suo)(suo)述材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)和(he)/或(huo)(huo)(huo)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)正(zheng)極(ji)(ji)(ji)結(jie)構(gou)(gou)成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)、負極(ji)(ji)(ji)結(jie)構(gou)(gou)成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)、隔(ge)膜(mo)結(jie)構(gou)(gou)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)、電解液(ye)的(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)。本發明中(zhong)(zhong)(zhong)所(suo)(suo)述的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)檢(jian)測(ce)(ce)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)對(dui)各(ge)(ge)個(ge)部(bu)件(即正(zheng)極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、負極(ji)(ji)(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、隔(ge)膜(mo)和(he)電解液(ye))的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)、性(xing)能(neng)參(can)(can)數(shu)(shu)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)(ce)表征,包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)表面形貌、厚度、體(ti)(ti)積、質量(liang)(liang)(liang)、孔隙(xi)率(lv)、晶體(ti)(ti)結(jie)構(gou)(gou)、粒度、晶體(ti)(ti)參(can)(can)數(shu)(shu)、取向結(jie)構(gou)(gou)、導電性(xing)能(neng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong);分(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)學(xue)參(can)(can)數(shu)(shu)包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)化(hua)學(xue)組分(fen)(fen)種(zhong)(zhong)(zhong)類、化(hua)學(xue)組分(fen)(fen)含量(liang)(liang)(liang)、元(yuan)(yuan)素化(hua)合態(tai)、元(yuan)(yuan)素含量(liang)(liang)(liang)、各(ge)(ge)價(jia)(jia)態(tai)元(yuan)(yuan)素比例(li)(li)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)(huo)多(duo)(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong),其中(zhong)(zhong)(zhong),各(ge)(ge)價(jia)(jia)態(tai)元(yuan)(yuan)素比例(li)(li)是指(zhi)某一(yi)(yi)(yi)元(yuan)(yuan)素中(zhong)(zhong)(zhong)各(ge)(ge)價(jia)(jia)態(tai)的(de)(de)該(gai)元(yuan)(yuan)素占該(gai)元(yuan)(yuan)素總量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)比例(li)(li)。并建立(li)相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)參(can)(can)數(shu)(shu)隨循環次數(shu)(shu)變化(hua)的(de)(de)對(dui)應(ying)(ying)關系。所(suo)(suo)述的(de)(de)對(dui)應(ying)(ying)關系包(bao)(bao)括(kuo)(kuo)建立(li)該(gai)參(can)(can)數(shu)(shu)與循環次數(shu)(shu)的(de)(de)對(dui)應(ying)(ying)曲線。

進(jin)一(yi)步(bu)(bu)地(di),步(bu)(bu)驟(3)和(he)步(bu)(bu)驟(6)中(zhong)(zhong)(zhong),對正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)進(jin)行材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)學檢(jian)(jian)(jian)測和(he)/或(huo)(huo)分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)(hua)(hua)學檢(jian)(jian)(jian)測包括(kuo)對電(dian)池正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)單(dan)(dan)位面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)格常數(shu)(shu)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)比例(li)、單(dan)(dan)位面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)胞體(ti)(ti)積(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)比例(li)、晶(jing)(jing)粒(li)平(ping)均粒(li)徑(jing)、某(mou)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)態(tai)下(xia)某(mou)元(yuan)素的(de)(de)(de)含(han)量(liang)、元(yuan)素總含(han)量(liang)、導電(dian)性(xing)能(neng)、粒(li)度中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)或(huo)(huo)多種(zhong)進(jin)行表征檢(jian)(jian)(jian)測。進(jin)一(yi)步(bu)(bu)優選的(de)(de)(de),采(cai)用如下(xia)方法進(jin)行檢(jian)(jian)(jian)測:x射(she)(she)(she)線衍射(she)(she)(she)檢(jian)(jian)(jian)測(xrd檢(jian)(jian)(jian)測),分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)結(jie)構中(zhong)(zhong)(zhong),單(dan)(dan)位面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)格常數(shu)(shu)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)比例(li)、單(dan)(dan)位面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)(jing)胞體(ti)(ti)積(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)比例(li)、晶(jing)(jing)粒(li)平(ping)均粒(li)徑(jing)或(huo)(huo)其他參數(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)或(huo)(huo)多種(zhong)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律;和(he)/或(huo)(huo)x射(she)(she)(she)線光(guang)電(dian)子(zi)能(neng)譜分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)檢(jian)(jian)(jian)測(xps檢(jian)(jian)(jian)測),分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)各(ge)(ge)元(yuan)素化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)態(tai)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律,進(jin)一(yi)步(bu)(bu)地(di)是(shi)指各(ge)(ge)元(yuan)素處(chu)于不同化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)態(tai)的(de)(de)(de)比例(li)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律;和(he)/或(huo)(huo)電(dian)感耦合(he)(he)等離子(zi)發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)(she)光(guang)譜儀檢(jian)(jian)(jian)測(icp-oes檢(jian)(jian)(jian)測),分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)各(ge)(ge)元(yuan)素含(han)量(liang)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律;和(he)/或(huo)(huo)正(zheng)極(ji)(ji)導電(dian)性(xing)能(neng)測定(ding),分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)正(zheng)極(ji)(ji)片導電(dian)性(xing)能(neng)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律;和(he)/或(huo)(huo)正(zheng)極(ji)(ji)粉(fen)末粒(li)度測定(ding),分(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)正(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)粒(li)徑(jing)隨(sui)循(xun)(xun)環(huan)次(ci)數(shu)(shu)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)(gui)律。

進一(yi)步(bu)地(di),步(bu)驟(zou)(3)和步(bu)驟(zou)(6)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),對負(fu)極(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)進行(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)學檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)和/或分(fen)析化(hua)(hua)(hua)學檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)包括對電(dian)池負(fu)極(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的厚度、單位(wei)面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)晶格常數(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)生(sheng)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的比例、單位(wei)面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)晶胞體(ti)(ti)積(ji)(ji)發(fa)(fa)生(sheng)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的比例、晶粒(li)平(ping)均粒(li)徑、元(yuan)素化(hua)(hua)(hua)合(he)態、某(mou)元(yuan)素某(mou)化(hua)(hua)(hua)合(he)態下(xia)的含量、元(yuan)素總含量中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的一(yi)種(zhong)或多種(zhong)進行(xing)表征檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)。進一(yi)步(bu)優(you)選地(di),采用(yong)以下(xia)方法測(ce)(ce)試:厚度測(ce)(ce)試,分(fen)析負(fu)極(ji)(ji)片厚度隨(sui)(sui)(sui)循(xun)(xun)環次數(shu)(shu)(shu)增加的變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)律(lv);和/或xrd檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),分(fen)析負(fu)極(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)晶體(ti)(ti)結構(gou)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),單位(wei)面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)晶格常數(shu)(shu)(shu)發(fa)(fa)生(sheng)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的比例、單位(wei)面積(ji)(ji)/體(ti)(ti)積(ji)(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)晶胞體(ti)(ti)積(ji)(ji)發(fa)(fa)生(sheng)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)的材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的比例、晶粒(li)平(ping)均粒(li)徑或其他參數(shu)(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的一(yi)種(zhong)或多種(zhong)隨(sui)(sui)(sui)循(xun)(xun)環次數(shu)(shu)(shu)增加的變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)律(lv);和/或xps檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),分(fen)析負(fu)極(ji)(ji)表面sei膜(固(gu)體(ti)(ti)電(dian)解(jie)質界(jie)面膜)成分(fen)及負(fu)極(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)各元(yuan)素化(hua)(hua)(hua)合(he)態隨(sui)(sui)(sui)循(xun)(xun)環次數(shu)(shu)(shu)增加的變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)律(lv);和/或icp-oes檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce),分(fen)析負(fu)極(ji)(ji)sei膜及負(fu)極(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)各元(yuan)素含量隨(sui)(sui)(sui)循(xun)(xun)環次數(shu)(shu)(shu)增加的變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)規(gui)(gui)律(lv)。

進(jin)一步地,步驟(3)和(he)(he)步驟(6)中,對隔膜(mo)(mo)(mo)進(jin)行材料學(xue)(xue)檢測和(he)(he)/或分(fen)(fen)析化學(xue)(xue)檢測包括對電池(chi)隔膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)重(zhong)量(liang)、孔(kong)隙(xi)(xi)率(lv)(lv)進(jin)行表征。進(jin)一步優選的(de)(de),采用排液法測量(liang)隔膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)孔(kong)隙(xi)(xi)率(lv)(lv),分(fen)(fen)析隔膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)隙(xi)(xi)率(lv)(lv)隨循(xun)環次數(shu)增加的(de)(de)變(bian)化規律(lv)。

進(jin)一步地,步驟(3)和(he)(he)步驟(6)中(zhong),對(dui)電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)進(jin)行(xing)材料學檢測(ce)(ce)和(he)(he)/或(huo)分(fen)析化(hua)學檢測(ce)(ce)包括對(dui)電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)中(zhong)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)鹽含(han)(han)量(liang)、元(yuan)素(su)含(han)(han)量(liang)、正極(ji)活性物(wu)質(zhi)、負極(ji)活性物(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)進(jin)行(xing)表征。優選采用(yong)下述的(de)(de)(de)(de)方法進(jin)行(xing)表征:hplc-ms(液(ye)(ye)相(xiang)色譜(pu)-質(zhi)譜(pu)聯用(yong)技術(shu))檢測(ce)(ce),分(fen)析電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)中(zhong)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)鹽含(han)(han)量(liang)隨循(xun)環次(ci)數增(zeng)(zeng)加的(de)(de)(de)(de)變化(hua)規律(lv);和(he)(he)/或(huo)icp-oes檢測(ce)(ce),分(fen)析電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)中(zhong)所含(han)(han)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang),并進(jin)一步分(fen)析電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)中(zhong)溶解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)正極(ji)活性物(wu)質(zhi)含(han)(han)量(liang)隨循(xun)環次(ci)數增(zeng)(zeng)加的(de)(de)(de)(de)變化(hua)規律(lv)。

進一步(bu)地(di),電解(jie)(jie)質(zhi)鹽包括常規的鋰電池電解(jie)(jie)質(zhi)鹽,如(ru)lipf6。

進一步地,正極(ji)(ji)活(huo)性物質(zhi)是(shi)指鋰(li)(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)的(de)正極(ji)(ji)中(zhong)的(de)活(huo)性物質(zhi),如磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)(li)(li);三元電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)鎳鈷(gu)(gu)錳、鎳鈷(gu)(gu)鋁等;錳酸(suan)鋰(li)(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)錳酸(suan)鋰(li)(li)(li)等。

進一步地,負極活(huo)性物(wu)質是指負極中(zhong)的活(huo)性物(wu)質,例(li)如鈦酸理。

優選地,步(bu)(bu)驟(zou)(5)中取待測鋰動力電(dian)池前還(huan)包括初步(bu)(bu)分級(ji)的步(bu)(bu)驟(zou),即取若干待測鋰動力電(dian)池,進(jin)(jin)行電(dian)性(xing)能(neng)(neng)檢測,根據電(dian)性(xing)能(neng)(neng)檢測結果進(jin)(jin)行初步(bu)(bu)分級(ji)。

進一(yi)(yi)(yi)(yi)步(bu)地,所述(shu)初步(bu)分級是指(zhi)剔除同一(yi)(yi)(yi)(yi)批次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)中電(dian)(dian)性能(neng)偏差(cha)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi),不(bu)進入材料學及分析化學抽樣檢測范圍,視為無利用價值(zhi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)。所述(shu)偏差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算基準(zhun)可以根(gen)據需要,由回(hui)收(shou)人員確定,或者將同一(yi)(yi)(yi)(yi)批次(ci)所有(you)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均水平(ping)作為計算基準(zhun)。進一(yi)(yi)(yi)(yi)步(bu)地,所述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差(cha)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是指(zhi)某一(yi)(yi)(yi)(yi)項(xiang)或多項(xiang)電(dian)(dian)學性能(neng)相對于其他電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均水平(ping)低(di)(di)(di)5%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi),優選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是指(zhi)低(di)(di)(di)10%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi),優選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是指(zhi)低(di)(di)(di)20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi),進一(yi)(yi)(yi)(yi)步(bu)優選(xuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是指(zhi)低(di)(di)(di)50%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)。

進(jin)一步地(di),對步驟(2)中(zhong)獲(huo)得的(de)正極(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、負極(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、隔(ge)膜(mo)和電解(jie)液進(jin)行(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)檢測(ce)和分析(xi)化學(xue)檢測(ce);對步驟(5)中(zhong)獲(huo)得的(de)正極(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、負極(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)、隔(ge)膜(mo)和電解(jie)液進(jin)行(xing)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)和分析(xi)化學(xue)檢測(ce),獲(huo)得材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)學(xue)指標(biao)和分析(xi)化學(xue)指標(biao)參(can)數(shu);

優選(xuan)地,步驟(7)中,將待(dai)測(ce)(ce)鋰動力電(dian)池的電(dian)學性能、材料學和/或分析化學檢(jian)測(ce)(ce)結果(guo)分別與步驟(4)中的標準數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)進行比對(dui),根(gen)據(ju)對(dui)應關系,預估剩(sheng)余(yu)的循環次數(shu)(shu),并(bing)選(xuan)取最小(xiao)的剩(sheng)余(yu)的循環次數(shu)(shu)作為預測(ce)(ce)結果(guo)。

進(jin)一步(bu)(bu)地(di),通過上述的(de)(de)測(ce)試,可以建立(li)某種型(xing)號規格的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)性(xing)(xing)(xing)能參數(shu)(shu)與循環次(ci)數(shu)(shu),或者電(dian)(dian)性(xing)(xing)(xing)能參數(shu)(shu)與壽(shou)(shou)(shou)命(ming)/生(sheng)命(ming)周期的(de)(de)對(dui)應關(guan)系;同時,還建立(li)了該型(xing)號規格的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)化學(xue)組(zu)(zu)成(cheng)/結(jie)構參數(shu)(shu)與循環次(ci)數(shu)(shu),或者材料/結(jie)構參數(shu)(shu)與壽(shou)(shou)(shou)命(ming)/生(sheng)命(ming)周期的(de)(de)對(dui)應關(guan)系。發明人經過深入(ru)研究(jiu)后發現,電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)某一部(bu)件的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能下(xia)降(jiang)(jiang)時,即使(shi)在(zai)其(qi)他(ta)部(bu)件的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能完(wan)好的(de)(de)情況下(xia),電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能/使(shi)用壽(shou)(shou)(shou)命(ming)也會隨(sui)著該部(bu)件的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能下(xia)降(jiang)(jiang)而急劇下(xia)降(jiang)(jiang),大大縮短了電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)使(shi)用壽(shou)(shou)(shou)命(ming),在(zai)后續的(de)(de)使(shi)用過程中(zhong),其(qi)壽(shou)(shou)(shou)命(ming)主要受(shou)限于該部(bu)件。因而,進(jin)一步(bu)(bu)地(di),為提高系統(tong)可靠性(xing)(xing)(xing),技術人員根(gen)(gen)據(ju)(ju)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫中(zhong)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)壽(shou)(shou)(shou)命(ming)-電(dian)(dian)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能/結(jie)構/化學(xue)組(zu)(zu)成(cheng)對(dui)應關(guan)系,并根(gen)(gen)據(ju)(ju)舊電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)學(xue)、材料學(xue)、化學(xue)檢測(ce)的(de)(de)結(jie)果(guo),將其(qi)分別代(dai)入(ru)對(dui)應關(guan)系中(zhong),根(gen)(gen)據(ju)(ju)相應的(de)(de)對(dui)應關(guan)系,預(yu)估剩余的(de)(de)使(shi)用壽(shou)(shou)(shou)命(ming),并選(xuan)取最短的(de)(de)剩余使(shi)用壽(shou)(shou)(shou)命(ming)(或者,最小的(de)(de)剩余循環次(ci)數(shu)(shu))作為預(yu)測(ce)結(jie)果(guo)。

進一步地,在所述步驟(zou)(4)中,按照步驟(zou)(3)中不同的檢(jian)測方法,將每一測試參數(shu)(shu),建立隨循環次數(shu)(shu)變(bian)化的標準(zhun)比(bi)對(dui)數(shu)(shu)據庫,最(zui)后將電性(xing)能(neng)指標及材料學和分析化學指標參數(shu)(shu)匯總,綜合建立標準(zhun)比(bi)對(dui)數(shu)(shu)據庫。

本發明提供的(de)優選技術方案(an)中(zhong),在所述步驟(zou)(7)中(zhong),根據(ju)步驟(zou)(6)的(de)檢(jian)測分析結果,對照步驟(zou)(4)已建(jian)立的(de)標準(zhun)比對數據(ju)庫(ku),判斷廢舊電池已經(jing)使(shi)用的(de)循環次(ci)數,預估剩余的(de)循環次(ci)數。

與(yu)(yu)現有技術相比,本發(fa)明(ming)提供了一種(zhong)鋰電(dian)(dian)池生命周期預(yu)測方法(fa),通過對不同型(xing)號(hao)電(dian)(dian)池全生命周期中,材料結(jie)構成分(fen)變化規律(lv),建(jian)立關于(yu)各(ge)種(zhong)型(xing)號(hao)電(dian)(dian)池的標準比對數據庫,能(neng)(neng)夠(gou)有效揭示電(dian)(dian)池性(xing)能(neng)(neng)衰減機理,同時為(wei)廢舊(jiu)動(dong)力(li)電(dian)(dian)池剩余(yu)使(shi)用壽(shou)命(剩余(yu)循環次(ci)數)提供相對準確的判斷依據,為(wei)廢舊(jiu)鋰動(dong)力(li)電(dian)(dian)池梯次(ci)利用的產品定(ding)位提供評判方法(fa),克(ke)服單純使(shi)用電(dian)(dian)性(xing)能(neng)(neng)參(can)數與(yu)(yu)循環次(ci)數/壽(shou)命的對應關系來預(yu)測電(dian)(dian)池壽(shou)命帶來的誤差。

具體實施方式

下(xia)面結合磷(lin)酸鐵鋰電池生(sheng)命周期的(de)預測方法對(dui)本發明進行進一步說明。

本實施方(fang)式中,磷(lin)酸鐵(tie)鋰電池生命周期的預(yu)測方(fang)法,包括如(ru)下步驟:

(1)對(dui)磷酸鐵鋰(li)動力電(dian)(dian)池,在進行指定次數(shu)的(de)循環(huan)后,進行電(dian)(dian)性能檢測,獲得(de)循環(huan)次數(shu)與電(dian)(dian)性能參數(shu)的(de)對(dui)應關系;

(2)對(dui)經過電(dian)(dian)(dian)性能檢測的電(dian)(dian)(dian)池,進行(xing)拆解,獲(huo)得電(dian)(dian)(dian)池的正極材料(liao)、負極材料(liao)、隔膜和電(dian)(dian)(dian)解液;

(3)對電池正極、負極、隔膜、電解(jie)液進行材料(liao)學和分析(xi)化學檢測;

(4)建立(li)不同(tong)型號和規(gui)格電(dian)(dian)池(chi)(chi),隨循環次數變(bian)化,電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)性能指標(biao)、電(dian)(dian)極材料、隔膜(mo)、電(dian)(dian)解液指標(biao)參數的變(bian)化趨勢標(biao)準數據庫;

(5)將(jiang)同一(yi)規格廢(fei)舊磷酸(suan)鐵鋰動力電池,進行電性(xing)能(neng)檢測,并根據電性(xing)能(neng)檢測結果進行初(chu)步(bu)分(fen)級,剔除電性(xing)能(neng)參數比相應平均值低10%以(yi)上的電池;

(6)對經過初步分級后(hou)的廢舊電池,抽(chou)樣進行拆(chai)解;

(7)對步驟(zou)(6)中拆解(jie)獲得的電池正極(ji)材料(liao)、負極(ji)材料(liao)、隔膜、電解(jie)液(ye)進行材料(liao)學(xue)和分析(xi)化(hua)學(xue)檢測;

(8)比(bi)對已(yi)建立的標準數據庫(ku),判斷電池已(yi)經使用的循環次數,預估剩余(yu)的循環次數,并選(xuan)取(qu)最(zui)短的剩余(yu)使用壽命作為(wei)預測結果。

其中,所述步驟(1)中,指定(ding)循(xun)環次數(shu),根據鋰電池(chi)的(de)特(te)性,選(xuan)取200次循(xun)環間(jian)隔(ge)采點,對電池(chi)進行(xing)電性能(neng)檢(jian)測,包括電池(chi)的(de)放電容(rong)量、放電平臺電壓、內阻、能(neng)量、循(xun)環效率、電壓下降(jiang)及容(rong)量保留率。

其中,所述步驟(2)中,對電池進行拆解,在手套箱中,將電池拆開,將正極、負極和隔膜剝離,各取10cm2正(zheng)極(ji)(ji)、負極(ji)(ji)和隔(ge)膜,采(cai)用(yong)有機溶劑如碳(tan)(tan)酸(suan)丙烯(xi)酯(pc)、碳(tan)(tan)酸(suan)乙(yi)(yi)烯(xi)酯(ec)、碳(tan)(tan)酸(suan)二乙(yi)(yi)酯(dec)、碳(tan)(tan)酸(suan)二甲(jia)酯(dmc)、碳(tan)(tan)酸(suan)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)基(ji)酯(emc)等,對正(zheng)極(ji)(ji)和負極(ji)(ji)進行清洗(xi),每次溶劑用(yong)量5ml,共清洗(xi)三次。將洗(xi)液收集,留待(dai)測試(shi)備(bei)用(yong)。同時,將正(zheng)極(ji)(ji)片、負極(ji)(ji)片和隔(ge)膜在(zai)手套箱(xiang)中晾干,用(yong)密封(feng)袋(dai)封(feng)存,留待(dai)測試(shi)備(bei)用(yong)。

其(qi)(qi)(qi)中(zhong),所述步驟(zou)(3)中(zhong),對磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)材料(liao)學和分(fen)析(xi)化(hua)學檢(jian)測(ce)(ce)包括(kuo),將(jiang)步驟(zou)(2)中(zhong)拆解獲得的(de)(de)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)片分(fen)4份(fen)。取其(qi)(qi)(qi)中(zhong)1份(fen)進(jin)(jin)行(xing)(xing)xrd檢(jian)測(ce)(ce),分(fen)析(xi)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)晶體(ti)結構中(zhong),單位面(mian)積(ji)中(zhong)晶格常數發(fa)生(sheng)變化(hua)的(de)(de)材料(liao)的(de)(de)比例(li)、單位面(mian)積(ji)中(zhong)晶胞(bao)體(ti)積(ji)發(fa)生(sheng)變化(hua)的(de)(de)材料(liao)的(de)(de)比例(li)、晶粒平均粒徑隨(sui)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數增加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)變化(hua)規律。取其(qi)(qi)(qi)中(zhong)1份(fen)進(jin)(jin)行(xing)(xing)xps檢(jian)測(ce)(ce),分(fen)析(xi)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)材料(liao)中(zhong)各元素化(hua)合態比例(li))隨(sui)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數增加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)變化(hua)規律。取其(qi)(qi)(qi)中(zhong)1份(fen),采(cai)用四(si)探針法檢(jian)測(ce)(ce)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)片導電性能隨(sui)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數增加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)變化(hua)規律。取其(qi)(qi)(qi)中(zhong)1份(fen),刮取0.1克磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)粉末,采(cai)用濃(nong)鹽酸(suan)(suan)將(jiang)其(qi)(qi)(qi)溶解,用去離子水(shui)稀釋至20ml,進(jin)(jin)行(xing)(xing)icp-oes檢(jian)測(ce)(ce),分(fen)析(xi)磷(lin)酸(suan)(suan)鐵鋰(li)正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)(ji)材料(liao)中(zhong)li、fe、p元素含(han)量隨(sui)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)數增加(jia)(jia)(jia)的(de)(de)變化(hua)規律。

其(qi)中(zhong),所述步驟(3)中(zhong),對(dui)碳(tan)負極(ji)(ji)進行(xing)材料學和/或分(fen)析(xi)化學檢(jian)(jian)測包括,將(jiang)步驟(2)中(zhong)獲得的(de)碳(tan)負極(ji)(ji)片分(fen)3份。取(qu)(qu)其(qi)中(zhong)1份,進行(xing)極(ji)(ji)片厚(hou)度測量,分(fen)析(xi)碳(tan)負極(ji)(ji)體積變(bian)化率(lv)隨循環次數增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)變(bian)化規律;取(qu)(qu)其(qi)中(zhong)1份進行(xing)xps檢(jian)(jian)測,并且在sei膜縱深(shen)方向上進行(xing)刻蝕,分(fen)析(xi)sei膜成(cheng)分(fen)隨循環次數增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)變(bian)化規律。取(qu)(qu)其(qi)中(zhong)1份,刮取(qu)(qu)0.1克碳(tan)負極(ji)(ji)粉末,采用(yong)濃(nong)鹽酸對(dui)負極(ji)(ji)粉末進行(xing)處(chu)理,將(jiang)sei膜溶解,用(yong)去離子水稀釋(shi)至20ml,進行(xing)icp-oes檢(jian)(jian)測,分(fen)析(xi)碳(tan)負極(ji)(ji)sei膜中(zhong)li元素含量隨循環次數增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)變(bian)化規律。

其中,所述步驟(3)中,對隔膜進行材料學和/或分析化學檢測包括,將步驟(2)中獲得的隔膜。取5cm2,采用排(pai)液法進行孔隙率(lv)測(ce)定,分析隔膜(mo)孔隙率(lv)隨循環次數增加的變化(hua)規(gui)律。

其(qi)中(zhong),所述步驟(3)中(zhong),對(dui)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)進行材料(liao)學和(he)/或(huo)分析化學檢測包括,將步驟(2)中(zhong)收集的清洗液(ye)分2份。取其(qi)中(zhong)1份進行hplc-ms檢測,分析電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)液(ye)中(zhong)電(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)鹽含(han)量(liang)隨循環(huan)次數增加的變化規律。

其中,所述步(bu)(bu)驟(4),根(gen)據步(bu)(bu)驟(1)及步(bu)(bu)驟(3),獲得(de)電(dian)池(chi)的放(fang)電(dian)容量、放(fang)電(dian)平(ping)臺(tai)電(dian)壓、內阻、能量、循環(huan)效率、電(dian)壓下降及容量保留(liu)率,以及磷酸鐵鋰正極、碳(tan)負(fu)極、隔膜、電(dian)解液成分(fen)及結構隨循環(huan)次數增加的變化規律建立基礎(chu)數據庫。

其中,所述步驟(5),對同一規格的(de)廢舊鋰(li)電(dian)池(chi)進行電(dian)性能檢(jian)測(ce),包括(kuo)電(dian)池(chi)的(de)放電(dian)容(rong)量、放電(dian)平臺電(dian)壓(ya)、內阻、能量、循(xun)環效率(lv)、電(dian)壓(ya)下降(jiang)及(ji)容(rong)量保留率(lv)。任一參數(shu)偏離(li)平均值10%以上(shang)的(de)電(dian)池(chi),不進入材(cai)料學及(ji)分(fen)析化學抽樣檢(jian)測(ce)范圍,視為(wei)無利(li)用(yong)價值電(dian)池(chi)。

其中(zhong),所述步(bu)驟(6),對步(bu)驟(5)中(zhong)經(jing)過初步(bu)分級的(de)電池,按照一定的(de)比例抽樣(yang),在手(shou)套箱中(zhong),將電池拆開,將正極、負(fu)極和隔(ge)膜剝離。按照步(bu)驟(2)中(zhong)所述實驗方法,進行測(ce)試樣(yang)品制備。

其中,所(suo)(suo)述步驟(7),按照步驟(3)中所(suo)(suo)述的(de)實驗方法,對電池正(zheng)極(ji)、負極(ji)、隔(ge)膜、電解(jie)液進行材料學和(he)分析化(hua)學檢測。

其(qi)中,所(suo)述步(bu)驟(8),根據步(bu)驟(7)的測(ce)試結果(guo),比對步(bu)驟(4)已建立的標準(zhun)數(shu)據庫,判(pan)斷電池已經使用的循(xun)環次數(shu),預估剩余(yu)的循(xun)環次數(shu),并選取(qu)最小的剩余(yu)循(xun)環次數(shu)作(zuo)為判(pan)斷結果(guo)。

當前第1頁1 2 
網友(you)詢問留(liu)言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1