本發(fā)明涉及電池，具體而言，涉及一種電解液消耗量的測試方法。

背景技術(shù)：

1、電解液作為電池(如鋰電池)中重要的組成部分，對壽命有較大影響。通常的，電解液作為電池中離子傳輸載體，主要由鋰鹽、有機溶劑和少量添加劑組成，電解液在鋰電池正、負極之間主要起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證，因此電解液對電池的可靠性影響至關(guān)重要。通過研究電解液在鋰電池中的作用機制，優(yōu)化電解液配方等，有助于提升電芯的性能。在實際應(yīng)用過程中，鋰電池電解液的量不是一成不變的，隨著工況運行電解液不斷被消耗，當電解液消耗到一定值時，電池容量會衰減加速，影響電池壽命。由此，電解液的變化量對于電解液設(shè)計是非常重要的，是電池壽命可靠性的重要影響因素。

2、相關(guān)技術(shù)中，采用內(nèi)標法測試電解液的消耗量。然而，傳統(tǒng)的內(nèi)標法，通過在電池中加入內(nèi)標物，通過內(nèi)標物含量得到電解液消耗，其使用擠壓/離心法結(jié)合內(nèi)標法進行測試，由于擠壓無法將卷芯中電解液全部擠出，離心也得不到所有的電解液，導(dǎo)致測試結(jié)果不夠準確，并且操作上難度較大。因此，傳統(tǒng)的內(nèi)標法，結(jié)果不準確。

3、因此，需要開發(fā)一種更為準確有效的方法分析測試電池中電解液的消耗量。鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種電解液消耗量的測試方法，可以提高檢測結(jié)果的準確性。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本申請是這樣實現(xiàn)的：

3、根據(jù)本申請的一個方面，本申請實施例提供了一種電解液消耗量的測試方法，所述方法包括：

4、向待測試電池中注入內(nèi)標劑，得到含有內(nèi)標劑的待測試電池；

5、將所述含有內(nèi)標劑的待測試電池進行第一淺充放電循環(huán)，所述第一淺充放電循環(huán)為每次充電至電池的荷電狀態(tài)的小于100％；

6、將所述第一淺充放電循環(huán)后的待測試電池拆解，取出電解液測試或計算得到電解液的第一消耗量，記為m1；

7、根據(jù)標準曲線，獲得所述第一淺充放電循環(huán)過程中電解液的第二消耗量，記為m2，

8、根據(jù)所述m1和所述m2，得到待測試電池中電解液的消耗量，記為m，其中，m＝m1-m2。

9、另外，根據(jù)本申請的電解液消耗量的測試方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

10、在其中的一些實施方式中，所述標準曲線的繪制包括：將電池進行第二淺充放電循環(huán)，然后向電池中注入內(nèi)標劑，得到含有內(nèi)標劑的電池；將所述含有內(nèi)標劑的電池進行第三淺充放電循環(huán)；將所述第三淺充放電循環(huán)后的電池拆解，取出電解液測計算得到電解液的消耗量；以循環(huán)圈數(shù)為橫坐標，電解液的消耗量縱坐標，繪制標準曲線；其中，所述第一淺充放電循環(huán)的工況、所述第二淺充放電循環(huán)的工況和所述第三淺充放電循環(huán)的工況均相同。

11、在其中的一些實施方式中，所述第一淺充放電循環(huán)的工況包括：充放電的溫度為25～60℃，充放電的倍率為0.5c～3c，充放電的上限電壓大于所述內(nèi)標劑的還原電壓。

12、在其中的一些實施方式中，所述第二淺充放電循環(huán)的工況包括：充放電的溫度為25～60℃，充放電的倍率為0.5c～3c，充放電的上限電壓大于所述內(nèi)標劑的還原電壓。

13、在其中的一些實施方式中，所述第三淺充放電循環(huán)的工況包括：充放電的溫度為25～60℃，充放電的倍率為0.5c～3c，充放電的上限電壓大于所述內(nèi)標劑的還原電壓。

14、在其中的一些實施方式中，所述第一淺充放電循環(huán)為每次充電至電池的荷電狀態(tài)的50％～80％。

15、在其中的一些實施方式中，所述第二淺充放電循環(huán)為每次充電至電池的荷電狀態(tài)的50％～80％。

16、在其中的一些實施方式中，所述第三淺充放電循環(huán)為每次充電至電池的荷電狀態(tài)的50％～80％。

17、在其中的一些實施方式中，所述向電池中注入內(nèi)標劑之后，所述進行第三淺充放電循環(huán)之前，所述方法還包括將所述含有內(nèi)標劑的電池進行超聲處理的步驟。

18、在其中的一些實施方式中，所述向待測試電池中注入內(nèi)標劑之后，所述進行第一淺充放電循環(huán)之前，所述方法還包括將所述含有內(nèi)標劑的待測試電池進行超聲處理的步驟。

19、在其中的一些實施方式中，所述內(nèi)標劑包括主鏈含碳數(shù)大于2的腈類、羧酸酯、碳酸酯、四氫呋喃、醚、酰胺、烷烴、鹵代烷、酮類、醇類、苯及其衍生物或二硫化碳中的至少一種。

20、在其中的一些實施方式中，所述m1根據(jù)式(1)計算：

21、m1＝?m0-?m內(nèi)/w內(nèi)+m內(nèi)???????????????????(1)；

22、其中，m0為電解液的注液總質(zhì)量，單位為g；m內(nèi)為內(nèi)標劑的注入量，單位為g；w內(nèi)為拆解后取出的電解液樣品中內(nèi)標劑的含量，單位為％。

23、在其中的一些實施方式中，所述電解液中任一添加劑的消耗量記為m添，所述m添根據(jù)式(2)計算：

24、m添＝m0*w0-w添*(m內(nèi)+m0’)??????(2)；

25、其中，m添的單位為g；w0為初始電解液中任一添加劑的含量，單位為％；w添為拆解后取出的電解液樣品中添加劑的含量，單位為％；m0’為電池剩余電解液的質(zhì)量，單位為g。

26、在其中的一些實施方式中，所述方法還包括：以循環(huán)圈數(shù)為橫坐標，以待測試電池中電解液的消耗量為縱坐標，得到電解液消耗量隨循環(huán)圈數(shù)變化的曲線；或者，以soh為橫坐標，以待測試電池中電解液的消耗量為縱坐標，得到電解液消耗量隨soh變化的曲線。

27、實施本發(fā)明的技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

28、在本申請實施例中，所提供的電解液消耗量的測試方法采用的是內(nèi)標法結(jié)合淺充淺放的測電解液消耗量的方法，該方法通過對電池如做完工況的電池注入內(nèi)標劑后進行(高溫或常溫)淺充淺放電循環(huán)，通過淺充放電使電解液流動起來，此外，高溫也會增大電解液在卷芯內(nèi)部的活動空間，從而可以使內(nèi)標劑與卷芯中的電解液混合均勻，然后拆解電池取游離電解液測試內(nèi)標劑及其他成分的含量；由此，相對于傳統(tǒng)的內(nèi)標法，該內(nèi)標法結(jié)合淺充淺放的方法測出的結(jié)果更準確。

29、也即，通過對電池進行高溫或常溫下淺充放電循環(huán)，使內(nèi)標劑與卷芯中的電解液混合均勻，從而提高檢測結(jié)果的準確性。進一步，通過繪制標準曲線，可以確定淺充放電循環(huán)過程中消耗的電解液，以補償前述步驟中消耗的電解液，進而可以進一步提高結(jié)果準確性。

30、本申請的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述標準曲線的繪制包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述第一淺充放電循環(huán)的工況包括：充放電的溫度為25～60℃，充放電的倍率為0.5c～3c，充放電的上限電壓大于所述內(nèi)標劑的還原電壓；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述第一淺充放電循環(huán)為每次充電至電池的荷電狀態(tài)的50％～80％；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述向電池中注入內(nèi)標劑之后，所述進行第三淺充放電循環(huán)之前，所述方法還包括將所述含有內(nèi)標劑的電池進行超聲處理的步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述向待測試電池中注入內(nèi)標劑之后，所述進行第一淺充放電循環(huán)之前，所述方法還包括將所述含有內(nèi)標劑的待測試電池進行超聲處理的步驟。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述內(nèi)標劑包括主鏈含碳數(shù)大于2的腈類、羧酸酯、碳酸酯、四氫呋喃、醚、酰胺、烷烴、鹵代烷、酮類、醇類、苯及其衍生物或二硫化碳中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述m1根據(jù)式(1)計算：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述電解液中任一添加劑的消耗量記為m添，所述m添根據(jù)式(2)計算：

10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的電解液消耗量的測試方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電解液消耗量的測試方法。所提供的電解液消耗量的測試方法，包括：向待測試電池中注入內(nèi)標劑，得到含有內(nèi)標劑的待測試電池；將含有內(nèi)標劑的待測試電池進行第一淺充放電循環(huán)；將第一淺充放電循環(huán)后的待測試電池拆解，取出電解液測試或計算得到電解液的第一消耗量，記為m1；根據(jù)標準曲線，獲得第一淺充放電循環(huán)過程中電解液的第二消耗量，記為m2，根據(jù)m1和m2，得到待測試電池中電解液的消耗量，記為m，其中，m＝m1?m2。本發(fā)明通過對電池進行淺充放電循環(huán)，可以使內(nèi)標劑與電芯中的電解液混合均勻，從而提高檢測結(jié)果的準確性；并通過繪制標準曲線，可補償淺充放電循環(huán)過程中消耗的電解液，可進一步提高結(jié)果準確性。

技術(shù)研發(fā)人員：張楠,邵素霞,柴延全,劉宏勇,於洪將
受保護的技術(shù)使用者：江蘇正力新能電池技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30