一种锂电池剩余寿命的预测方法

摘要

本发明公开了一种锂电池剩余寿命的预测方法，包括以下步骤：制备一个与使用前的锂电池相同的壳体，与壳体外连带有压力表的气瓶，充入惰性气体使壳体膨胀形变，建立膨胀度和压力表显示的压力数据的函数关系式，压力表显示的压力数据和锂电池的内部压力的数值相同，从而根据理想气体状态方程PV＝nRT及已知参数，计算出使用后的锂电池内部的气体的物质的量n₁＝p’v₃’/RT’，进一步计算出产生这些气体消耗的活性物质的物质的量n₂，记电化学反应前总的活性物质的物质的量为n₃，得剩余寿命为(1‑n₂/n₃)×100％，本发明的方法简便有效，尤其适用于预测异型锂一次电池(非标件)的剩余寿命。

主权项

一种锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)制备一个与使用前的锂电池的外壳材质、总体积、内腔容积和壳厚均相同的壳体，所述壳体上除注液口外完全密封；(2)将所述注液口用密封件的一端进行密封，所述密封件的另一端连接装有压力表的气瓶，所述气瓶中装有惰性气体；(3)开启气瓶，向所述壳体中充入惰性气体，至充满壳体；(4)继续向所述壳体中充入惰性气体，壳体发生膨胀形变，膨胀前的壳体总体积为v，膨胀度x与膨胀后的总体积v^*及v的关系为：膨胀度x＝(v^*‑v)/v，记录当膨胀度为x时所述压力表显示的压力数据p，记为(x，p)；(5)将步骤(4)得到的膨胀度和压力数据进行拟合，得到膨胀度x和压力数据p的函数关系式；(6)测量使用前后的锂电池的总体积分别为v₁’和v₂’，其中，v₂’是在使用温度T’下测得的，膨胀度为x’＝(v₂’‑v₁’)/v₁’，将膨胀度x’代入步骤(5)的函数关系式计算得到使用后的锂电池的内部压力p’；计算使用后的锂电池的内腔容积v₃’，根据理想气体状态方程PV＝nRT，计算得到使用后的锂电池内部产生的气体的物质的量n₁＝p’v₃’/RT’；(7)根据电化学反应方程式中，产生的气体与消耗的活性物质的物质的量之间的关系，计算出参与反应的活性物质的物质的量n₂，记电化学反应前总的活性物质的物质的量为n₃，则使用后的锂电池的剩余寿命为(1‑n₂/n₃)×100％。