【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，特别是涉及一种二次离子电池的活性离子有效补充水平的评估方法。
技术介绍
1、二次离子电池中由于阳极活性材料在首圈嵌锂过程中，电解液会在颗粒表面发生还原反应形成固体电解质界面膜(sei)，从而消耗阴极活性离子（如活性锂或活性钠），影响阴极活性材料的克容量发挥，使得电池的能量密度降低。
2、通过预锂化技术或预钠化技术对电极材料进行补锂或补钠，使其在充电过程中释放出的活性锂或活性钠补偿首次不可逆锂或不可逆钠损耗，用于形成阳极表面sei膜，以提高二次离子电池的可逆循环容量和循环寿命。二次离子电池阳极、阴极、隔膜、电解液、集流体都可以通过补锂或补钠技术达到优化电池性能的目的。
3、虽然通过补锂或补钠可以实现电池能量密度和循环性能的提升，但是补锂量或补钠量并不是越多越好，过量或者不足都会影响电池性能。因此，如何准确评估活性离子有效补充量和补充效率对于预锂化技术或预钠化技术至关重要。
技术实现思路
1、本申请提供了一种二次离子电池的活性离子有效补充水平的评估方法，以更准确第评估活性离子的有效补充效果。
2、本申请提供了一种二次离子电池的活性离子有效补充水平的评估方法，其中，二次离子电池为第一电池，二次离子电池对应的未补充活性离子的二次离子电池为第二电池，评估方法包括：获取第一电池在标称电压区间的放电时的放电容量c2；将第一电池和第二电池分别充电至各自的预设电压u，且在预设电压u时，第一电池的阳极电位和第二电池的阳极电位相等，计算此时第一电池和第
3、在任意实施方式中，评估方法包括：获取曲线，包括：获取第一电池和第二电池在标称电压区间充电过程或放电过程的第一曲线和第二曲线以及第一电池的放电容量c2，第一曲线和第二曲线均为充电全过程曲线或均为放电全过程曲线，第一曲线为第一电池的阳极电位-电池电压曲线，第二曲线为第二电池的阳极电位-电池电压曲线；获取电压区间u1，包括：确定第一曲线和第二曲线中在相同的阳极电位区间曲线形状相同的部分对应的第一电池的电池电压区间u1-1和第二电池的电池电压区间u2-1；获取容量差c1，包括：获取第一电池和第二电池分别充电至各自的预设电压u时的第一电池和第二电池的充电容量，其中，第一电池的预设电压u为u1-1中的任意数值，第二电池的预设电压u为u2-1中的任意数值，计算此时第一电池和第二电池的充电容量差c1；获取活性离子总有效容量，包括：计算充电容量差c1与放电容量c2之和c3。
4、在任意实施方式中，获取容量差c1的过程包括：将第一电池和第二电池分别放电后充电至各自的预设电压u，计算此时第一电池和第二电池的充电容量差c1，其中，第一电池放电至标称下限电压，第二电池放电至阳极电位1v-2.5v或者放电至阳极电位到达sei膜分解电位。
5、在任意实施方式中，放电的倍率选自0.02c-0.1c中的任一倍率。
6、在任意实施方式中，以0.02c-0.1c之间的任一倍率分别充电至预设电压u。
7、在任意实施方式中，第一电池的预设电压u为u1-1的中值电压值，第二电池的预设电压u为u2-1的中值电压值。
8、在任意实施方式中，确定u1-1和u2-1的过程包括：沿电池电压所在坐标线平移第一曲线电压值t1和/或平移第二曲线电压值t2，使第一曲线和第二曲线以电池电压区间u'重叠，当平移为电池电压更低的方向平移时t1和t2为负值，当平移为电池电压更高的方向平移时t1和t2为正值，可选地t1和t2满足以下条件中的任意一个或多个：0 v≤∣t1∣≤2.0 v，0 v≤∣t2∣≤2.0 v，0 v≤∣t1∣+∣t2∣≤2.0 v；按照以下公式计算u1-1和u2-1，u1-1= u'-t1，u2-1=u'-t2。
9、在任意实施方式中，获取曲线的过程还包括获取标称电压区间充电过程或放电过程的第三曲线和第四曲线的过程，第三曲线和第四曲线均为充电全过程曲线或均为放电全过程曲线，第三曲线为第一电池的soc-电池电压曲线，第四曲线为第二电池的soc-电池电压曲线；评估方法还包括确定第三曲线中斜率不超过400%soc/电池电压的曲线段对应的第一电池电压区间u1-2，确定第四曲线中斜率不超过400%soc/电池电压的曲线段对应的第二电池电压区间u2-2；确定u1-1和u1-2重叠的电压区间u1；确定u2-1和u2-2重叠的电压区间u2；获取充电容量差c1的过程中，第一电池的预设电压u为u1中的任意数值，第二电池的预设电压u为u2中的任意数值。
10、在任意实施方式中，第一电池的预设电压u为u1的中值电压值，第二电池的预设电压u为u2的中值电压值。
11、在任意实施方式中，获取曲线过程包括：对第一电池和第二电池分别在标称电压区间以同一倍率进行充电处理或放电处理，获取第一曲线和第二曲线。
12、在任意实施方式中，充电过程或放电过程的倍率选自0.02c-0.1c中的任一倍率。
13、在任意实施方式中，评估方法还包括记录第二电池的放电容量c4的步骤，评估方法还包括计算活性离子补充效率的过程，活性离子补充效率a=（c3-c4）/c5，其中，c5为活性离子理论补充容量。
14、在任意实施方式中，参比电极为表面具有活性材料层的导电丝，导电丝的直径为50μm -100μm，活性材料层的厚度为10μm -50μm。
15、在任意实施方式中，参比电极为铜丝、表面具有镀锂层的铜丝、表面具有镀钠层的铜丝、表面涂覆有磷酸铁锂层的铜丝、表面涂覆有钛酸锂层的铜丝或表面涂覆有磷酸钒钠层的铜丝。
16、在任意实施方式中，当参比电极为铜丝时，在进行评估前，以第一电池的正极为正极、铜丝为负极、恒流10μa充电1h以对第一电池的铜丝进行电镀处理，以第二电池的正极为正极，铜丝为负极，恒流10μa充电1h以对第二电池的铜丝进行电镀处理。
17、在任意实施方式中，当参比电极为表面涂覆有磷酸铁锂层的铜丝、表面涂覆有钛酸锂层的铜丝或表面涂覆有磷酸钒钠层的铜丝时，评估方法还包括首先对参比电极进行活化的过程，对参比电极进行活化的过程包括：将第一电池和第二电池分别充电至50±5%soc对应的电池电压。
18、在任意实施方式中，第一电池和第二电池均为全电池，二次离子电池为锂离子二次电池或钠离子二次电池。
19、在任意实施方式中，评估方法包括：
20、第一电池和第二电池中设置有参比电极，利用参比电极监控第一电池和第二电池充放电过程中的阳极电位，第一电池和第二电池均为全电池，参比电极为铜丝、表面镀锂的铜丝、表面镀钠的铜丝、表面涂覆磷酸铁锂的铜丝、表面涂覆钛酸锂的铜丝或表面涂覆磷酸钒钠的铜丝，铜丝的直径为50μm -100μm，铜丝上的活性材料层的厚度为10μm -50μm；当参比电极为铜丝时，在进行评估前，以第一电池的正极为正极、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次离子电池的活性离子有效补充水平的评估方法，其中，所述二次离子电池为第一电池，所述二次离子电池对应的未补充活性离子的二次离子电池为第二电池，所述评估方法包括：
2.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述评估方法包括：
3.根据权利要求2所述的评估方法，其中，所述获取容量差C1的过程包括：
4.根据权利要求3所述的评估方法，其中，所述放电的倍率选自0.02C-0.1C中的任一倍率。
5.根据权利要求3所述的评估方法，其中，以0.02C-0.1C之间的任一倍率分别充电至所述预设电压U。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述第一电池的所述预设电压U为U1-1的中值电压值，所述第二电池的所述预设电压U为U2-1的中值电压值。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，确定U1-1和U2-1的过程包括：
8.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述获取曲线的过程还包括获取标称电压区间充电过程或放电过程的第三曲线和第四曲线的过程，所述第三曲线和所述第四曲线
9.根据权利要求8所述的评估方法，其中，所述第一电池的所述预设电压U为U1的中值电压值，所述第二电池的所述预设电压U为U2的中值电压值。
10.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述获取曲线过程包括：
11.根据权利要求10所述的评估方法，其中，所述充电过程或所述放电过程的倍率选自0.02C-0.1C中的任一倍率。
12.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述评估方法还包括记录所述第二电池的放电容量C4的步骤，
13.根据权利要求1至5中任一项所述的评估方法，其中，所述第一电池和所述第二电池中设置有参比电极，利用所述参比电极监控所述第一电池和所述第二电池充放电过程中的阳极电位。
14. 根据权利要求13所述的评估方法，其中，所述参比电极为表面具有活性材料层的导电丝，所述导电丝的直径为50μm -100μm，所述活性材料层的厚度为10μm -50μm。
15.根据权利要求14所述的评估方法，其中，所述参比电极为铜丝、表面具有镀锂层的铜丝、表面具有镀钠层的铜丝、表面涂覆有磷酸铁锂层的铜丝、表面涂覆有钛酸锂层的铜丝或表面涂覆有磷酸钒钠层的铜丝，
16.根据权利要求1至5中任一项所述的评估方法，其中，所述第一电池和所述第二电池均为全电池，所述二次离子电池为锂离子二次电池或钠离子二次电池。
17.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述评估方法包括：
18.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述评估方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二次离子电池的活性离子有效补充水平的评估方法，其中，所述二次离子电池为第一电池，所述二次离子电池对应的未补充活性离子的二次离子电池为第二电池，所述评估方法包括：
2.根据权利要求1所述的评估方法，其中，所述评估方法包括：
3.根据权利要求2所述的评估方法，其中，所述获取容量差c1的过程包括：
4.根据权利要求3所述的评估方法，其中，所述放电的倍率选自0.02c-0.1c中的任一倍率。
5.根据权利要求3所述的评估方法，其中，以0.02c-0.1c之间的任一倍率分别充电至所述预设电压u。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述第一电池的所述预设电压u为u1-1的中值电压值，所述第二电池的所述预设电压u为u2-1的中值电压值。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，确定u1-1和u2-1的过程包括：
8.根据权利要求2至5中任一项所述的评估方法，其中，所述获取曲线的过程还包括获取标称电压区间充电过程或放电过程的第三曲线和第四曲线的过程，所述第三曲线和所述第四曲线均为充电全过程曲线或均为放电全过程曲线，所述第三曲线为所述第一电池的soc-电池电压曲线，所述第四曲线为所述第二电池的soc-电池电压曲线；
9.根据权利要求8所述的评估方法，其中，所述第一电池的所述预设电压u为u1的中值电压值，所述第二电池的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李茂华，苗星晖，陈晓，谢浩添，张楠楠，耿慧慧，杨龙飞，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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