锂离子电池单体循环寿命预测 电极活性材料损失测量法.pdf

锂离子电池单体循环寿命预测电极活性材料损失测量法

1范围

本文件描述了锂离子电池单体（以下简称“电池单体”）循环寿命预测的试验原理、试验条件、试

验步骤及数据处理。

本文件适用于电动汽车用锂离子电池单体循环寿命的预测。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T19596电动汽车术语

GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法

SJ/T11793—2022锂离子电池电极材料电化学性能测试方法

3术语和定义

GB/T19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

额定容量ratedcapacity

室温下，完全充电后，高能量电池以1I3、高功率电池以1I1的放电电流测得并由制造商申明的容

量值（Ah）。

[来源：GB/T31486-2015，3.3,有修改]

3.2

初始容量initialcapacity

新出厂的动力电池，在室温下，完全充电后，高能量电池以1I3、高功率电池以1I1的电流放电至制

造商规定的放电终止条件时所放出的容量(Ah)。

[来源：GB/T31486-2015，3.5，有修改]

3.3

容量衰减率capacitydecreasingrate

初始放电容量与标准循环容量的差值和初始放电容量比值。

3.4

寿命预测模型predictedcyclelifemodel

采用循环寿命预测公式得到的电池单体容量衰减轨迹模型。

3.5

循环寿命cyclelifetime

3

电池单体在指定的充放电终止条件下，以特定的充放电制度进行充放电，在达到某一规定容量衰减

率时，所能进行的循环圈数。

3.6

活性锂activelithium

电池中参与电化学充电或放电反应的锂。

3.7

克容量capacitypergram

电池内部活性物质所能释放出的电容量与活性物质的质量之比。

3.8

全电池fullcells

由正极电极材料、负极电极材料、隔膜、电解液等组成的电池。

3.9

正极半电池positivehalfcells

由全电池中正极电极材料与锂金属、隔膜、电解液等组成的电池。

3.10

负极半电池negativehalfcells

由全电池中负极电极材料与锂金属、隔膜、电解液等组成的电池。

4符号

下列符号适用于本文件。

I：1h率放电电流（A），其数值等于额定容量值。

1

5试验原理

循环寿命预测基于活性锂损失—活性物质损失模型构建电池循环寿命预测模型。由于循环过程中电

池容量的损失主要源于电极材料活性物质与活性锂的损失，因此根据电池循环过程中活性物质与活性锂

的损失量，确定电池循环寿命预测模型，将初始容量的80%或制造商规定的容量衰减率代入电池循环寿

命预测模型，预测电池循环寿命。

6试验条件

6.1一般条件

6.1.1除另有规定，试验环境温度为（25±2）℃、相对湿度为：10％～90％、大气压力为86kPa～

106kPa。

6.1.2测试样品交付时应包括必要的操作文件（如电池单体基础参数信息、测试方法等），以及和与

测试设备相连所需的接口部件（如连接器，插头，工装等）。

6.2测量仪器、仪表准确度

测量仪器、仪表准确度应不低于以下要求：

a）电压测量装置:±0.05％FS；

b）电流测量装置:±0.05％FS；

c）温度测量装置:±0.5℃；

4

d）时间测量装置:±0.1s；

e）尺寸测量装置:±0.1％FS；

f）质量测量装置:±0.1％FS。

6.3数据记录与记录间隔

除在某些具体测试项目中另有说明，否则不高于0.1I(A)的充放电测试数据（如时