技术特征：
1.一种无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，利用参比电极构建三电极电池，首先，执行第一子步骤：对三电极电池执行首次预设制式二阶段测试，获得三电极电池在首次预设制式二阶段测试时具有的阴极阻抗r+和阳极阻抗r-；然后，执行第二子步骤：进行多个循环阶段充放电测试，每个循环阶段充放电测试包括先后进行的预设制式一阶段测试和预设制式二阶段测试，预设制式一阶段测试为循环测试，预设制式二阶段测试为脉冲测试；在第一子步骤中，在对三电极电池执行首次预设制式二阶段测试中，记录预设制式二阶段测试中在脉冲测试前的阴极电极电势v1+和阳极电极电势v
1-，以及在脉冲测试后的阴极电极电势v2+和阳极电极电势v
2-，以及脉冲电流i0，然后根据预设的第一计算公式，计算获得三电极电池在首次预设制式二阶段测试时具有的阴极阻抗r+和阳极阻抗r-；第二步，对于每个循环阶段充放电测试，记录预设制式二阶段测试中在脉冲测试前的阴极电极电势v1+和阳极电极电势v
1-，以及在脉冲测试后的阴极电极电势v2+和阳极电极电势v
2-，以及脉冲电流i0；第三步，对于每个循环阶段充放电测试，根据预设第一计算公式，计算获得阴极阻抗r+和阳极阻抗r-；第四步，计算获得第一个循环阶段充放电测试具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率；以及计算获得除第一个循环阶段充放电测试之外的每个循环阶段充放电测试具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率；第五步，根据阴极阻抗或阳极阻抗的变化率是否小于预设值时，对应判断阴极或阳极阻抗是否稳定，当阴极或阳极阻抗不稳定时，即对应为电池循环衰减的主要原因；在第三步中，预设第一计算公式具体包括以下公式：阴极阻抗r+=（v2+－v1+）/ i0；阳极阻抗r-=（v
2-－v
1-）/ i0；在第四步中，计算获得第一个循环阶段充放电测试具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率，具体为：对于第一个循环阶段充放电测试，将本循环阶段充放电测试后获得的对应的阴极阻抗r+或阳极阻抗r-，分别与首次预设制式二阶段测试时具有的阴极阻抗r+和阳极阻抗r-进行相除操作，获得第一个循环阶段充放电测试具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率；在第四步中，计算获得除第一个循环阶段充放电测试之外的每个循环阶段充放电测试具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率，具体为：对于除第一个循环阶段充放电测试之外的每个循环阶段充放电测试，根据预设第二计算公式，计算与上一个循环阶段充放电测试相比较，具有的阴极阻抗的变化率和阳极阻抗的变化率；预设第二计算公式，具体包括以下公式：阴极阻抗或阳极阻抗的变化率
△
=（r
（x+n）
－r
x
）/ r
x
；其中，x为截止到上一个循环阶段充放电测试，包括上一个循环阶段充放电测试在内的前面多个循环阶段充放电测试所进行的预设制式一阶段测试中，循环执行的充放电测试次数之和，即截止到上一个循环阶段的前面多个循环阶段的总的充放电测试次数；n为在本循环阶段充放电测试中，预设制式一阶段测试中所循环执行的充放电测试次
数，是一个循环阶段的充放电测试次数；r
x
，为上一个循环阶段充放电测试后，获得的对应的阴极阻抗r+或阳极阻抗r-；r
（x+n）
，为本循环阶段充放电测试后，获得的对应的阴极阻抗r+或阳极阻抗r-。2.如权利要求1所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，三电极电池包括电池壳体（1）、阴极（2）、阳极（3）和参比电极（4）；阴极（2）、阳极（3）和参比电极（4）依次放置，组装并封装于电池壳体（1）内；阴极（2）和阳极（3）之间以及阳极（3）和参比电极（4）之间分别设置有隔膜（5）；参比电极（4）的参比电极极耳（40）与阴极（2）的阴极耳（20）、阳极（3）的阳极耳（30），分别从电池壳体（1）引出；参比电极，是锂片、铂电极或甘汞电极中的一种。3.如权利要求1所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，在第一步中，每个循环阶段充放电测试，具体包括以下操作：首先，执行预设制式一阶段测试：循环执行预设n次的充放电测试，n取值范围为10-100；然后，休眠预设休眠时长t1，t1取值范围为2h~5h；然后，执行预设制式二阶段测试：执行放电测试预设一次，该放电测试次数不计入总的循环次数。4.如权利要求3所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，在第一步中，预设制式一阶段测试中的每次充放电测试，具体包括以下操作：首先，将三电极电池，以预设大小的第一电流i1恒流充电至预设上限截止电压；然后，以预设上限截止电压恒压充电至三电极电池的电流等于预设大小的第二电流i2；然后，在静置预设时长后，以第一电流i1恒流放电至预设下限截止电压。5.如权利要求4所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，在第一步中，预设制式二阶段测试，具体包括以下操作：将经过预设制式一阶段测试的三电极电池，继续进行脉冲测试，即以预设大小的脉冲电流i0，恒流放电预设脉冲时长t2。6.如权利要求5所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，在第一步中，预设制式二阶段测试中的脉冲电流i0，其取值范围为i1~50i1；在第一步中，预设制式二阶段测试中的预设脉冲时长t2，其取值范围为0.1s~180s。7.如权利要求1至6中任一项所述的无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，其特征在于，在第二步中，阴极电极电势的数值，等于阴极与参比电极之间的电势差；阳极电极电势的数值，等于阳极与参比电极之间的电势差。
技术总结
本发明公开了一种无损分析电池循环过程中电极阻抗稳定性的方法，包括：第一步，对三电极电池先执行第一子步骤；再执行第二子步骤：进行多个循环阶段充放电测试，每个循环阶段充放电测试包括先后进行的预设制式一阶段测试和预设制式二阶段测试；第二步，对于每个循环阶段充放电测试，记录预设制式二阶段测试中在测试前、后的阴极电极电势和阳极电极电势及脉冲电流；第三步，获得阴极阻抗和阳极阻抗；第四步，计算阴极阻抗变化率和阳极阻抗变化率；第五步，通过判断是否小于预设值时，对应判断阴极或阳极阻抗是否稳定。本发明无需对电池造成破坏，即可可靠地判断电池循环失效的原因，判断阴极阻抗和阳极阻抗的稳定性，为电池体系的改善指明方向。改善指明方向。改善指明方向。
技术研发人员：李海涛 孔令丽 张欣 王纪威 徐琳
受保护的技术使用者：天津力神电池股份有限公司
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/2/24