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申请/专利权人：天津力神电池股份有限公司;天津聚元新能源科技有限公司

摘要：本发明属于锂电池测试领域，具体涉及一种确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法，包括第一步：电池循环所需电解质含量最低阈值的测定；第二步：待测电池稳态循环时电解质消耗速率的测定；第三步：待测电池达到稳态循环前消耗的电解质的量的计算；第四步：计算待测电池达到N次的循环寿命所需的电解质的量，记为m=mi+mL+v*N;本发明提供的锂离子电池在一定制式下对应循环寿命所需电解质的量的估算方法，使用原位装置测试循环前后电解液含量和电解质浓度，根据要求的循环寿命、阈值以及消耗速率，估算所需电解质的量。

主权项：1.一种确定锂离子电池达到一定循环寿命所需电解质含量的估算方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步：电池循环所需电解质含量最低阈值的测定:第1步：取待测电池按照要评测的循环制式及环境要求进行循环测试;记录电池的循环次数与放电容量数据;第2步：将第1步收集的数据以循环次数为横坐标，放电容量为纵坐标绘制电池的循环曲线;当电池循环曲线开始出现下降的拐点，偏离原衰减规律时，停止循环测试;第二步：待测电池稳态循环时电解质消耗速率的测定：第1步：待测电池按照要评估的循环制式进行短期循环，按照一定的循环次数间隔，用原位检测装置测试电池中的电解液含量及电解质浓度，测试完成后，电池继续按照原定制式进行循环；当电池循环次数为n1时，电解质消耗速率达到稳定，用原位检测装置测得电解液含量为m1，电解质浓度为c1，电池继续循环至n2次，用原位检测装置测得电解液含量为m2，电解质浓度为c2，根据此阶段内的电解质消耗量，计算电池线性衰减期间稳态的电解质消耗速率为：v=m1*c1-m2*c2n2-n1;第三步：待测电池达到稳态循环前消耗的电解质的量的计算:根据电池初始注液量M及电解质浓度C计算待测电池的原始电解质的量为mc=MC;第二步中当电池循环次数为n1时，电解质消耗速率达到稳定，用原位检测装置测得电解质含量为m1，则计算循环至n1次时电池所消耗的电解质的量为mi=mc-m1;第四步：计算待测电池达到N次的循环寿命所需的电解质的量，记为m=mi+mL+v*N;其中m为待测电池在要评估的循环制式下循环寿命达到N次所需电解质的量；mi为电池循环至n1次时所消耗的电解质的量，mL为待测电池所需电解质含量的最低阈值，v为待测电池稳定循环下的电解质消耗速率，N为待测电池在要评估的循环制式下要达到的循环次数；其中，原位检测装置测试电池电解液含量的方法为：第2.1步：电池中的电解液含量的测定：第2.1.1步：参照待测电池型号，制作参比电池RefCell2;参比电池与正常电池的差异之处在于，参比电池内注入的是无水乙醇或其他凝固温度低于电解液凝固温度区间的有机溶剂，而正常电池内部注入的是电解液，之后则按正常工艺封装;第2.1.2步：不同电解液含量系列电池的制作；为了进行电池中电解液含量的定量计算，参照外标法的测试原理，制作一系列不同电解液含量的电池;第2.1.3步：参比电池、不同电解液含量电池，分别用锂离子电池电解液含量的原位检测装置进行测试分析;第2.1.4步：以电池温度作为横坐标，每个电池温度相对于参比电池的温差作为纵坐标，绘制出各个电池的温差对温度曲线，并对不同电解液含量电池的温差对温度曲线进行峰面积积分；以峰面积为横坐标，电池中的电解液含量为纵坐标绘制散点图，并进行线性拟合，得到峰面积s与电解液含量m之间的关系式，m=k1s+a;第2.2步：电解液中电解质浓度的测试方法:第2.2.1步：参照待测电池型号，制作参比电池RefCell2；参比电池与正常电池的差异之处在于，参比电池内注入的是无水乙醇或其他凝固温度低于电解液凝固温度区间的有机溶剂，而正常电池内部注入的是电解液，之后则按正常工艺封装;第2.2.2步：不同电解液浓度系列电池的制作；为了进行电池中电解液电解质浓度的定量计算，参照外标法的测试原理，制作一系列不同电解质浓度的电池;第2.2.3步：参比电池、不同电解液浓度电池，分别用已经建立的锂离子电池电解液含量的原位检测装置进行测试分析，得到不同电解质浓度电池的onset温度;第2.2.4步：以电池onset温度作为横坐标，电池中的电解质浓度为纵坐标绘制散点图，并进行线性拟合，得到电解质浓度c与onset温度t之间的关系式，c=k2t+b;第2.3步：根据第2.1步、2.2步测得的电池中的电解液含量me和电解质浓度ce，计算该型号锂离子电池正常循环时所需电解质的最低阈值，mL=me·ce。

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