电池多孔电极孔阻抗测量方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112763927A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202011613932.5(22)申请日2020.12.30(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人杨凯于悦柳张雨(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人范坤坤(51)Int.Cl.G01R31/389(2019.01)G01R27/02(2006.01)G01N27/26(2006.01)G01N27/02(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称电池多孔电极孔阻抗测量方法及系统(57)摘要本发明公开了一种电池多孔电极孔阻抗测量方法及系统，该方法包括：基于待测多孔电极构建对称电池；获取电流幅值逐渐增大的多个扰动电流信号；根据多个扰动电流信号对对称电池进行交流阻抗谱测试，得到多组测试数据，测试数据包括测试频率及阻抗数据；对多组测试数据进行数据拟合，确定对称电池的电化学阻抗谱；根据电化学阻抗谱确定对称电池的离子传输阻抗实部值及接触阻抗值；根据离子传输阻抗实部值及接触阻抗值确定待测多孔电极的孔阻抗值。本发明通过对未成膜的对称电极施加电流幅值逐渐增大的扰动电流，快速计算多孔电极的孔阻抗，避免膜阻抗及电化学阻抗对阻抗评测的影响，缩短研发周期及资源投入，提升电池设计参数调整的空间。CN112763927ACN112763927A权利要求书1/2页1.一种电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，包括以下步骤：基于待测多孔电极构建对称电池；获取电流幅值逐渐增大的多个扰动电流信号；根据所述多个扰动电流信号对所述对称电池进行交流阻抗谱测试，得到多组测试数据，所述测试数据包括测试频率及阻抗数据；对所述多组测试数据进行数据拟合，确定所述对称电池的电化学阻抗谱，所述电化学阻抗谱用于表示所述阻抗数据随所述测试频率的变化趋势；根据所述电化学阻抗谱确定所述对称电池的离子传输阻抗实部值及接触阻抗值；根据所述离子传输阻抗实部值及所述接触阻抗值确定所述待测多孔电极的孔阻抗值。2.根据权利要求1所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，在根据所述多个扰动电流信号对所述对称电池进行交流阻抗谱测试之时，包括以下步骤：根据预设测试频率范围及所述扰动电流信号建立测试条件数据，所述测试条件数据包括测试频率、扰动电流及扰动电压；根据所述测试条件数据对所述对称电池进行交流阻抗谱测试。3.根据权利要求2所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述预设测试频率范围包括1Hz至10KHz的频率范围；所述多个扰动电流信号的电流幅值I满足：10微安≤I≤100微安。4.根据权利要求1所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述电化学阻抗谱确定所述对称电池的离子传输阻抗实部值及接触阻抗值，包括以下步骤：获取预设频率值；将所述预设频率值与所述电化学阻抗谱中的测试频率进行比对，匹配出所述电化学阻抗谱中与所述预设频率值对应的高频段接触阻抗值；将所述高频段接触阻抗值确定为接触阻抗值。5.根据权利要求1所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述电化学阻抗谱确定所述对称电池的离子传输阻抗实部值及接触阻抗值，还包括以下步骤：获取所述电化学阻抗谱中的低频阻抗谱；将所述低频阻抗谱中最低测试频率对应的阻抗的实部值确定为离子传输阻抗实部值。6.根据权利要求1所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述基于待测多孔电极构建对称电池，包括以下步骤：获取多个第一预设电极面密度及第一预设电极压实密度；基于所述多个第一预设电极面密度及所述第一预设电极压实密度确定多个第一待测多孔电极对；根据所述第一待测多孔电极对构建多个第一对称电池，所述第一对称电池与所述第一预设电极面密度一一对应。7.根据权利要求1所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述基于待测多孔电极构建对称电池，包括以下步骤：获取第二预设电极面密度及多个第二预设电极压实密度；基于所述第二预设电极面密度及所述多个第二预设电极压实密度确定多个第二待测多孔电极对；2CN112763927A权利要求书2/2页根据所述第二待测多孔电极对构建多个第二对称电池，所述第二对称电池与所述第二预设电极压实密度一一对应。8.根据权利要求1‑7任一项所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述离子传输阻抗实部值、所述接触阻抗值及所述待测多孔电极的孔阻抗值满足下式：RP＝3*(Z′‑RS)其中，RP表示所述待测多孔电极的孔阻抗值，Z′表示所述离子传输阻抗实部值，RS表示所述接触阻抗值。9.根据权利要求1‑7任一项所述的电池多孔电极孔阻抗测量方法，其特征在于，所述待测多孔电