权利要求
1.一种
锂电池存储老化的加速测试方法，其特征在于，包括：
对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到预设能量值;其中，所述预设能量值由通过每次充放电测试获取的实际放电能量进行计算得到;
将处于负能量状态的所述待测锂电池静置后，对所述待测锂电池进行循环充放电测试、反向充电测试以及存储测试，直至所述待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，
所述对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到预设能量值的步骤，包括：
获取所述待测锂电池的首次放电能量;
基于所述首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值;
对首次放电至所述预设截止电压的所述待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到所述首次反向充电对应的预设能量值;
所述将处于负能量状态的所述待测锂电池静置后，对所述待测锂电池进行循环充放电测试、反向充电测试以及存储测试，直至所述待测锂电池的存储后容量降至预设容量的步骤，包括：
将处于负能量状态的所述待测锂电池静置后，对所述待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取所述待测锂电池的第二次放电能量;
基于所述第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值;
对第二次放电至所述预设截止电压的所述待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到所述第二次反向充电对应的预设能量值;
将处于负能量状态的所述待测锂电池静置后，重复执行所述充放电测试、所述反向充电测试以及所述存储测试的步骤，直至所述待测锂电池的所述存储后容量降至所述预设容量。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
所述获取所述待测锂电池的首次放电能量的步骤，包括：
基于第一倍率将首次充满电的所述待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量;其中，所述第一电压大于所述预设截止电压;
根据所述首次放电容量进行计算，得到首次循环对应的第一能量曲线;
基于第二倍率将放电至所述第一电压的所述待测锂电池继续放电至所述预设截止电压，并基于第二步放电过程中对应的放电容量进行计算，以得到所述首次循环对应的第二能量曲线;其中，所述第二倍率小于所述第一倍率;
根据所述首次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到所述首次放电能量。
4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，
所述基于第一倍率将首次充满电的所述待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量的步骤，包括：
在第一预设温度下，对所述待测锂电池进行首次充电直至充满;
将首次充满电的所述待测锂电池静置第一预设时间后，根据所述第一倍率与额定容量计算出所述首次循环对应的第一放电电流;
基于所述首次循环对应的第一放电电流将所述待测锂电池放电至所述第一电压，获取所述第一步放电过程中对应的所述放电容量，以得到所述首次放电容量;
所述基于第二倍率将放电至所述第一电压的所述待测锂电池继续放电至所述预设截止电压，并基于第二步放电过程中对应的放电容量进行计算，以得到所述首次循环对应的第二能量曲线的步骤，包括：
将放电至所述第一电压的所述待测锂电池静置所述第一预设时间后，根据所述第二倍率与所述首次放电容量计算出所述首次循环对应的第二放电电流;
基于所述首次循环对应的第二放电电流将所述待测锂电池放电至所述预设截止电压，获取所述第二步放电过程中对应的放电容量，以计算得到所述首次循环对应的第二能量曲线。
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，
所述将处于负能量状态的所述待测锂电池静置后，对所述待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取所述待测锂电池的第二次放电能量的步骤，包括：
在第二预设温度下，将处于负能量状态的所述待测锂电池静置第二预设时间;
在所述第一预设温度下，对静置后的所述待测锂电池进行第二次充电直至充满;
将第二次充满电的所述待测锂电池静置所述第一预设时间后，根据所述第一倍率与所述首次放电容量计算出第二次循环对应的第一放电电流;
基于所述第二次循环对应的第一放电电流将所述待测锂电池放电至所述第一电压，以计算得到第二次放电容量以及第二次循环对应的第一能量曲线;
将放电至所述第一电压的所述待测锂电池静置所述第一预设时间后，根据所述第二倍率与所述第二次放电容量计算出所述第二次循环对应的第二放电电流;
基于所述第二次循环对应的第二放电电流将所述待测锂电池放电至所述预设截止电压，获取所述第二次循环对应的第二能量曲线;
根据所述第二次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到所述第二次放电能量。
6.根据权利要求1~5任一项所述的测试方法，其特征在于，
所述预设能量值由所述实际放电能量乘以第一预设比例得到;
其中，所述第一预设比例大于等于2%且小于等于10%。
7.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，
所述预设容量由所述首次放电容量乘以第二预设比例得到;
其中，所述第二预设比例大于等于60%且小于等于70%。
8.根据权利要求3~5任一项所述的测试方法，其特征在于，
所述第一电压与所述预设截止电压的差值大于等于0.05V且小于等于0.1V。
9.根据权利要求3~5任一项所述的测试方法，其特征在于，
所述第一倍率大于等于0.1C且小于1C，所述第二倍率大于等于0.01C且小于等于0.05C。
10.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，
所述第一预设温度为25℃，所述第二预设温度大于等于45℃。
11.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序数据，所述存储程序数据被执行时实现如权利要求1~11任一项所述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤;
处理器，用于执行所述存储器存储的程序指令以实现如权利要求1~11任一项所述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~11任一项所述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及锂电池技术领域，特别是涉及锂电池存储老化的加速测试方法、电子设备以及存储介质。
背景技术
[0002]锂离子电池具有较高的功率、能量密度与可靠性，在
储能与
动力电池领域发挥着关键作用。
[0003]锂离子电池在存储过程中，存在不可避免的老化衰减(日历老化)，在进行锂电池的研发过程中，测试存储老化通常需要花费很长时间。相关技术中，通常采用高温放置或浮充等方式对锂离子电池的存储老化进行加速。
[0004]然而，高温对于锂电池存储老化的加速程度较低，无法有效改善测试周期长的问题;而浮充则有较大概率出现热失控问题，会影响锂电池的安全性能。因此，上述方式无法满足锂电池存储老化加速测试的需求。
发明内容
[0005]鉴于上述问题，本申请提供一种锂电池存储老化的加速测试方法、电子设备以及存储介质，能够解决相关技术无法满足锂电池存储老化加速测试的需求的问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种锂电池存储老化的加速测试方法，包括：对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到预设能量值;其中，预设能量值由通过每次充放电测试获取的实际放电能量进行计算得到;将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行循环充放电测试、反向充电测试以及存储测试，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0007]在上述方案中，通过对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，并将处于负能量状态的待测锂电池静置，能够在存储过程中通过负能量状态加剧电解液在电池正负极的分解反应，从而加快电解液、固体电介质界面以及
电化学界面的分解速度，继而实现锂离子电池存储老化的加速。进一步地，通过获取待测锂电池在每次充放电测试中对应的实际放电能量，并基于实际放电能量计算得到每次反向充电中对应的反向充电能量的绝对值，能够对存储过程中的负能量状态进行控制，以降低触发预期外的副反应的概率，从而提高测试过程中锂电池的安全性能，实现安全缩短锂电池存储老化的测试周期的目的，继而满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0008]在一些实施例中，对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到预设能量值的步骤，包括：获取待测锂电池的首次放电能量;基于首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值;对首次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到首次反向充电对应的预设能量值;将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行循环充放电测试、反向充电测试以及存储测试，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量的步骤，包括：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取待测锂电池的第二次放电能量;基于第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值;对第二次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到第二次反向充电对应的预设能量值;将处于负能量状态的待测锂电池静置后，重复执行充放电测试、反向充电测试以及存储测试的步骤，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0009]在上述方案中，通过首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值，以及基于首次反向充电对应的预设能量值对待测锂电池进行反向充电，以及通过第二次充放电测试获取到锂电池的第二次放电能量，以通过第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值，并基于第二次反向充电对应的预设能量值对锂电池进行反向充电，能够基于每次充放电测试后得到的迭代放电能量值准确计算出每次反向充电所需要的预设能量值，从而在加速分解反应的基础上进一步降低触发预期外的副反应的概率，继而进一步存储过程中提高锂电池的安全性能。
[0010]在一些实施例中，获取待测锂电池的首次放电能量的步骤，包括：基于第一倍率将首次充满电的待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量;其中，第一电压大于预设截止电压;根据首次放电容量进行计算，得到首次循环对应的第一能量曲线;基于第二倍率将放电至第一电压的待测锂电池继续放电至预设截止电压，并基于第二步放电过程中对应的放电容量进行计算，以得到首次循环对应的第二能量曲线;其中，第二倍率小于第一倍率;根据首次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到首次放电能量。
[0011]在上述方案中，通过采用第一倍率将首次充满电的待测锂电池放电至第一电压，以及采用第二倍率将放电至第一电压的待测锂电池继续放电至预设截止电压，并使第二倍率小于第一倍率，能够减小待测锂电池放电末期极化对放电容量的影响，以使第二步放电过程中获取的放电容量更接近放电末期的实际容量，进而使得第二能量曲线更接近放电末期的实际放电能量，从而使得测试得到的首次放电能量更为精准，继而提高后续反向充电与负能量存储的有效性与安全性。进一步地，通过采用较大的第一倍率将首次充满电的待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量，能够提高迭代容量值的计算效率。
[0012]在一些实施例中，基于第一倍率将首次充满电的待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量的步骤，包括：在第一预设温度下，对待测锂电池进行首次充电直至充满;将首次充满电的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第一倍率与额定容量计算出首次循环对应的第一放电电流;基于首次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，获取第一步放电过程中对应的放电容量，以得到首次放电容量;基于第二倍率将放电至第一电压的待测锂电池继续放电至预设截止电压，并基于第二步放电过程中对应的放电容量进行计算，以得到首次循环对应的第二能量曲线的步骤，包括：将放电至第一电压的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第二倍率与首次放电容量计算出首次循环对应的第二放电电流;基于首次循环对应的第二放电电流将待测锂电池放电至预设截止电压，获取第二步放电过程中对应的放电容量，以计算得到首次循环对应的第二能量曲线。
[0013]在上述方案中，通过第一倍率与额定容量计算出首次循环对应的第一放电电流，并基于首次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，能够获取到待测锂电池在老化存储前的实际放电容量。根据第二倍率与首次放电容量计算出首次循环对应的第二放电电流，能够通过小倍率电流将待测锂电池的电池能量调控至0(或接近0)，以有效降低极化的影响，从而提高首次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0014]在一些实施例中，将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取待测锂电池的第二次放电能量的步骤，包括：在第二预设温度下，将处于负能量状态的待测锂电池静置第二预设时间;在第一预设温度下，对静置后的待测锂电池进行第二次充电直至充满;将第二次充满电的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第一倍率与首次放电容量计算出第二次循环对应的第一放电电流;基于第二次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，以计算得到第二次放电容量以及第二次循环对应的第一能量曲线;将放电至第一电压的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第二倍率与第二次放电容量计算出第二次循环对应的第二放电电流;基于第二次循环对应的第二放电电流将待测锂电池放电至预设截止电压，获取第二次循环对应的第二能量曲线;根据第二次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到第二次放电能量。
[0015]在上述方案中，通过第一倍率与首次放电容量计算出第二次循环对应的第一放电电流，能够基于待测锂电池在老化存储前的实际放电容量准确计算出第二次循环中第一步放电过程所需的电流，从而提高第二次放电容量的测量准确性。根据第二倍率与第二次放电容量计算出第二次循环对应的第二放电电流，能够基于迭代后的容量值准确计算出第二步放电过程所需的电流，以进一步降低放电导致的极化影响，从而进一步提高第二次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0016]在一些实施例中，预设能量值由实际放电能量乘以第一预设比例得到;其中，第一预设比例大于等于2%且小于等于10%。
[0017]在上述方案中，通过设置第一预设比例，能够准确控制每次反向充电所需的预设能量值，从而降低待测锂电池在负能量存储过程中出现安全问题的概率，继而提高测试的安全性。
[0018]在一些实施例中，预设容量由首次放电容量乘以第二预设比例得到;其中，第二预设比例大于等于60%且小于等于70%。
[0019]在上述方案中，通过设置第二预设比例，能够准确知晓测试截止时所需的电池实际容量，以及时结束测试，从而进一步缩短测试周期。
[0020]在一些实施例中，第一电压与预设截止电压的差值大于等于0.05V且小于等于0.1V。
[0021]在上述方案中，通过使第一电压与预设截止电压的差值较小，能够使第一步放电截止在预设截止电压的附近，以便于在第二步放电过程中采用较小的倍率进行精准调控。
[0022]在一些实施例中，第一倍率大于等于0.1C且小于1C，第二倍率大于等于0.01C且小于等于0.05C。
[0023]在上述方案中，通过控制第一步放电过程中的放电倍率大于等于0.1C且小于1C，能够使得待测锂电池的放电时间相对较短，有利于提高测试效率。通过控制第二步放电过程中的放电倍率大于等于0.01C且小于等于0.05C，能够有效降低极化的影响，从而提高首次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0024]在一些实施例中，第一预设温度为25℃，第二预设温度大于等于45℃。
[0025]在上述方案中，通过在25℃的温度下对待测锂电池进行充放电测试，能够准确对待测锂电池进行定容。通过在大于或等于45℃的温度下对待测锂电池进行存储，能够通过高温进一步加速待测锂电池的存储周期。
[0026]在一些实施例中，待测锂电池包括磷酸铁锂体系或三元锂体系。
[0027]在上述方案中，通过限定待测锂电池的种类，能够扩大测试方法的使用范围。
[0028]第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储程序数据，存储程序数据被执行时实现如上述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤;处理器，用于执行存储器存储的程序指令以实现如上述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤。
[0029]第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤。
[0030]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
[0031]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
[0032]图1是本申请锂电池存储老化的加速测试方法第一实施例的流程示意图;
图2是本申请锂电池存储老化的加速测试方法第二实施例的流程示意图;
图3是本申请锂电池存储老化的加速测试方法第三实施例的流程示意图;
图4是本申请锂电池存储老化的加速测试方法第四实施例的流程示意图;
图5是本申请锂电池存储老化的加速测试方法第五实施例的流程示意图;
图6是本申请实施例1、2、3与对照组以及空白组对应的折线数据图;
图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图;
图8是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图。
[0033]附图标记：
70-电子设备、71-存储器、72-处理器;
80-计算机可读存储介质、801-计算机程序。
具体实施方式
[0034]以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的电池单体、电池和用电设备的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
[0035]本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
[0036]如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
[0037]如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
[0038]如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，方法包括步骤(a)和(b)，表示方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，提到方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到方法，例如，方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
[0039]如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
[0040]如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在);A为假(或不存在)而B为真(或存在);或A和B都为真(或存在)。
[0041]锂离子电池在存储过程中，存在不可避免的老化衰减(日历老化)，在进行锂电池的研发过程中，测试存储老化通常需要花费很长时间。相关技术中，通常采用高温放置或浮充等方式对锂离子电池的存储老化进行加速。
[0042]然而，高温对于锂电池存储老化的加速程度较低，无法有效改善测试周期长的问题;而浮充则有较大概率出现热失控问题，会影响锂电池的安全性能。因此，上述方式无法满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0043]为了解决相关技术无法满足锂电池存储老化加速测试的需求的问题，通过对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，并将处于负能量状态的待测锂电池静置，能够在存储过程中通过负能量状态加剧电解液在电池正负极的分解反应，从而加快电解液、固体电介质界面以及电化学界面的分解速度，继而实现锂离子电池存储老化的加速。进一步地，通过获取待测锂电池在每次充放电测试中对应的实际放电能量，并基于实际放电能量计算得到每次反向充电中对应的反向充电能量的绝对值，能够对存储过程中的负能量状态进行控制，以降低触发预期外的副反应的概率，从而提高测试过程中锂电池的安全性能，实现安全缩短锂电池存储老化的测试周期的目的，继而满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0044]本申请实施例公开的测试方法可以用于新能源锂电池行业中不同种类的锂电池的研发测试需求。不同种类的锂电池可以为但不限于磷酸铁锂体系或三元锂体系。
[0045]为此，本申请第一实施方式提供一种锂电池存储老化的加速测试方法，如图1所示，包括：
S101：对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到预设能量值;其中，预设能量值由通过每次充放电测试获取的实际放电能量进行计算得到。
[0046]本实施方式中，预设截止电压为待测锂电池的额定下限电压(Vmin)。
[0047]具体地，反向充电指的是将待测锂电池的电芯强制亏电到负，也即在待测锂电池的电池容量降至0后继续放电，相当于充电能量为负，故需要计算反向充电能量的绝对值。
[0048]具体地，对锂电池进行存储老化的测试时，会对锂电池进行循环充放电测试，每次充放电测试获取的实际放电能量是不断衰减的，也即实际放电能量是个迭代值，通过迭代值确定每次循环中反向充电所需的能量值，能够对存储过程中的负能量状态进行控制。
[0049]S102：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行循环充放电测试、反向充电测试以及存储测试，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0050]在锂电池首次循环时，电解液和
负极材料在固液相间层面上会发生反应，并生成一层SEI(Solid Electrolyte Interface，固体电介质界面)膜，以及电解液在
正极材料会形成一层CEI(Chemical-Electrochemical Interface，电化学界面)膜。SEI膜对负极材料会产生保护作用，CEI膜会对正极材料产生保护作用，使材料结构不容易崩塌，增加电极材料的循环寿命。锂电池处于正能量状态时，锂电池内部的电解液具有一个电化学的稳定窗口(也即正常的工作区间)，在该稳定窗口内，电解液与锂电池的电池正负极发生副反应的程度很轻微，故相应的存储测试周期较长。
[0051]本申请实施方式中，通过将待测锂电池调控至负能量状态进行存储，能够使待测锂电池内部的正极电势与负极电势超出电解液的稳定窗口，并使电解液和正负极的窗口匹配度降低，从而加剧电解液在正负极表面的副反应，也即加速电解液在正负极表面的分解过程、以及SEI膜与CEI膜的分解过程，从而加快电解液、固体电介质界面以及电化学界面的分解速度，继而实现锂离子电池存储老化的加速。
[0052]本申请实施例的技术方案中，通过对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，并将处于负能量状态的待测锂电池静置，能够在存储过程中通过负能量状态加剧电解液在电池正负极的分解反应，从而加快电解液、固体电介质界面以及电化学界面的分解速度，继而实现锂离子电池存储老化的加速。进一步地，通过获取待测锂电池在每次充放电测试中对应的实际放电能量，并基于实际放电能量计算得到每次反向充电中对应的反向充电能量的绝对值，能够对存储过程中的负能量状态进行控制，以降低触发预期外的副反应的概率，从而提高测试过程中锂电池的安全性能，实现安全缩短锂电池存储老化的测试周期的目的，继而满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0053]在一些实施例中，预设能量值由实际放电能量乘以第一预设比例得到。其中，第一预设比例大于等于2%且小于等于10%。
[0054]在一些具体的实施例中，第一预设比例可以为2%、5%或10%。
[0055]本申请实施例的技术方案中，通过设置第一预设比例，能够准确控制每次反向充电所需的预设能量值，从而降低待测锂电池在负能量存储过程中出现安全问题的概率，继而提高测试的安全性。
[0056]在一些具体的实施例中，待测锂电池包括磷酸铁锂体系或三元锂体系。
[0057]本申请实施例的技术方案中，通过限定待测锂电池的种类，能够扩大测试方法的使用范围。
[0058]第二实施方式提供一种锂电池存储老化的加速测试方法，如图2所示，包括：
S201：获取待测锂电池的首次放电能量。
[0059]本申请实施方式中，首次放电能量指的是首次放电过程中完全释放的电池能量。
[0060]S202：基于首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值。
[0061]S203：对首次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到首次反向充电对应的预设能量值。
[0062]S204：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取待测锂电池的第二次放电能量。
[0063]S205：基于第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值。
[0064]S206：对第二次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到第二次反向充电对应的预设能量值。
[0065]S207：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，重复执行充放电测试、反向充电测试以及存储测试的步骤，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0066]本申请实施例的技术方案中，通过首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值，以及基于首次反向充电对应的预设能量值对待测锂电池进行反向充电，以及通过第二次充放电测试获取到锂电池的第二次放电能量，以通过第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值，并基于第二次反向充电对应的预设能量值对锂电池进行反向充电，能够基于每次充放电测试后得到的迭代放电能量值准确计算出每次反向充电所需要的预设能量值，从而在加速分解反应的基础上进一步降低触发预期外的副反应的概率，继而进一步存储过程中提高锂电池的安全性能。
[0067]第三实施方式提供一种锂电池存储老化的加速测试方法，如图3所示，包括：
S301：基于第一倍率将首次充满电的待测锂电池放电至第一电压，并将第一步放电过程中获取的放电容量记录为首次放电容量;其中，第一电压大于预设截止电压。
[0068]具体地，首次放电容量由第一步放电过程中对应的恒流电流乘以第一步放电过程对应的时间得到。
[0069]S302：根据首次放电容量进行计算，得到首次循环对应的第一能量曲线。
[0070]具体地，第一能量曲线为积分曲线，通过对首次放电容量以及第一步放电过程中对应的电压进行积分得到。
[0071]S303：基于第二倍率将放电至第一电压的待测锂电池继续放电至预设截止电压，并基于第二步放电过程中对应的放电容量进行计算，以得到首次循环对应的第二能量曲线;其中，第二倍率小于第一倍率。
[0072]具体地，第二步放电过程中对应的放电容量，由第二步放电过程中对应的恒流电流乘以第二步放电过程对应的时间得到。
[0073]具体地，第二能量曲线为积分曲线，通过对第二步放电过程中对应的放电容量以及电压进行积分得到。
[0074]S304：根据首次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到首次放电能量。
[0075]S305：基于首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值。
[0076]S306：对首次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到首次反向充电对应的预设能量值。
[0077]S307：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取待测锂电池的第二次放电能量。
[0078]S308：基于第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值。
[0079]S309：对第二次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到第二次反向充电对应的预设能量值。
[0080]S310：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，重复执行充放电测试、反向充电测试以及存储测试的步骤，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0081]本申请实施例的技术方案中，通过第一倍率与额定容量计算出首次循环对应的第一放电电流，并基于首次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，能够获取到待测锂电池在老化存储前的实际放电容量。根据第二倍率与首次放电容量计算出首次循环对应的第二放电电流，能够通过小倍率电流将待测锂电池的电池能量调控至0(或接近0)，以有效降低极化的影响，从而提高首次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0082]在一些实施例中，第一电压与预设截止电压的差值大于等于0.05V且小于等于0.1V。
[0083]在一具体实施例中，待测锂电池为磷酸铁锂体系，其预设截止电压为2.5V，则对应的第一电压可以为2.55V或2.6V。
[0084]在另一具体实施例中，待测锂电池为三元锂体系，其预设截止电压为2.7V，则对应的第一电压可以为2.78V或2.8V。
[0085]本申请实施例的技术方案中，通过使第一电压与预设截止电压的差值较小，能够使第一步放电截止在预设截止电压的附近，以便于在第二步放电过程中采用较小的倍率进行精准调控。
[0086]在一些实施例中，第一倍率大于等于0.1C且小于1C，第二倍率大于等于0.01C且小于等于0.05C。
[0087]在一具体实施例中，第一倍率为0.33C，第二倍率为0.02C。
[0088]本申请实施例的技术方案中，通过控制第一步放电过程中的放电倍率大于等于0.1C且小于1C，能够使得待测锂电池的放电时间相对较短，有利于提高测试效率。通过控制第二步放电过程中的放电倍率大于等于0.01C且小于等于0.05C，能够有效降低极化的影响，从而提高首次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0089]在一些实施例中，预设容量由首次放电容量乘以第二预设比例得到。其中，第二预设比例大于等于60%且小于等于70%。
[0090]在一具体实施例中，第二预设比例为60%、65%或70%。
[0091]本申请实施例的技术方案中，通过设置第二预设比例，能够准确知晓测试截止时所需的电池实际容量，以及时结束测试，从而进一步缩短测试周期。
[0092]第四实施方式提供一种锂电池存储老化的加速测试方法，如图4所示，包括：
S401：在第一预设温度下，对待测锂电池进行首次充电直至充满。
[0093]S402：将首次充满电的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第一倍率与额定容量计算出首次循环对应的第一放电电流。
[0094]在一具体实施例，三元锂体系待测锂电池的额定容量为100Ah(安时)，第一倍率为0.33C，则第一放电电流为0.33×100=33A。
[0095]在另一具体实施例中，磷酸铁锂体系待测锂电池的额定容量为200Ah(安时)，第一倍率为0.33C，则第一放电电流为0.33×200=66A。
[0096]S403：基于首次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，获取第一步放电过程中对应的放电容量，以得到首次放电容量。
[0097]S404：根据首次放电容量进行计算，得到首次循环对应的第一能量曲线。
[0098]S405：将放电至第一电压的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第二倍率与首次放电容量计算出首次循环对应的第二放电电流。
[0099]在一具体实施例中，三元锂体系待测锂电池的首次放电容量为90Ah，第二倍率为0.02C，则第二放电电流为0.02×90=1.8A。
[0100]在又一具体实施例中，磷酸铁锂体系待测锂电池的首次放电容量为180Ah，第二倍率为0.02C，则第二放电电流为0.02×180=3.6A。
[0101]S406：基于首次循环对应的第二放电电流将待测锂电池放电至预设截止电压，获取第二步放电过程中对应的放电容量，以计算得到首次循环对应的第二能量曲线。
[0102]S407：根据首次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到首次放电能量。
[0103]S408：基于首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值。
[0104]S409：对首次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到首次反向充电对应的预设能量值。
[0105]S410：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，对待测锂电池进行第二次充放电测试，以获取待测锂电池的第二次放电能量。
[0106]S411：基于第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值。
[0107]S412：对第二次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到第二次反向充电对应的预设能量值。
[0108]S413：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，重复执行充放电测试、反向充电测试以及存储测试的步骤，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0109]本申请实施例的技术方案中，通过第一倍率与额定容量计算出首次循环对应的第一放电电流，并基于首次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，能够获取到待测锂电池在老化存储前的实际放电容量。根据第二倍率与首次放电容量计算出首次循环对应的第二放电电流，能够通过小倍率电流将待测锂电池的电池能量调控至0(或接近0)，以有效降低极化的影响，从而提高首次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0110]在一些实施例中，第一预设温度为25℃。
[0111]本申请实施例的技术方案中，通过在25℃的温度下对待测锂电池进行充放电测试，能够准确对待测锂电池进行定容。
[0112]在一些实施例中，第一预设时间为10min(分钟)。
[0113]具体地，放电容量测试包括以下流程：(1)在25℃下，将待测锂电池在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压。
[0114]放电能量测试包括以下流程：(1)在25℃下，将待测锂电池在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min(分钟)之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.02C下恒流放电至预设截止电压。
[0115]在其它实施方式中，第一倍率也可以为0.1C、0.2C、0.5C、0.8C或1C等。在其它实施方式中，第二倍率也可以为0.01C、0.03C、0.04C或0.05C等。
[0116]第五实施方式提供一种锂电池存储老化的加速测试方法，如图5所示，包括：
S501：获取待测锂电池的首次放电能量。
[0117]S502：基于首次放电能量确定首次反向充电对应的预设能量值。
[0118]S503：对首次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到首次反向充电对应的预设能量值。
[0119]S504：在第二预设温度下，将处于负能量状态的待测锂电池静置第二预设时间。
[0120]S505：在第一预设温度下，对静置后的待测锂电池进行第二次充电直至充满。
[0121]S506：将第二次充满电的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第一倍率与首次放电容量计算出第二次循环对应的第一放电电流。
[0122]在一具体实施例中，三元锂体系待测锂电池的首次放电容量为90Ah，第一倍率为0.33C，则第二次循环对应的第一放电电流为0.33×90=29.7A。
[0123]在又一具体实施例中，磷酸铁锂体系待测锂电池的首次放电容量为180Ah，第一倍率为0.33C，则第二次循环对应的第一放电电流为0.33×180=59.4A。
[0124]S507：基于第二次循环对应的第一放电电流将待测锂电池放电至第一电压，以计算得到第二次放电容量以及第二次循环对应的第一能量曲线。
[0125]S508：将放电至第一电压的待测锂电池静置第一预设时间后，根据第二倍率与第二次放电容量计算出第二次循环对应的第二放电电流。
[0126]在一具体实施例中，三元锂体系待测锂电池的第二次放电容量为80Ah，第二倍率为0.02C，则第二次循环对应的第二放电电流为0.02×80=1.6A。
[0127]在又一具体实施例中，磷酸铁锂体系待测锂电池的第二次放电容量为160Ah，第二倍率为0.02C，则第二次循环对应的第二放电电流为0.02×160=3.2A。
[0128]S509：基于第二次循环对应的第二放电电流将待测锂电池放电至预设截止电压，获取第二次循环对应的第二能量曲线。
[0129]S510：根据第二次循环对应的第一能量曲线与第二能量曲线得到第二次放电能量。
[0130]S511：基于第二次放电能量确定第二次反向充电对应的预设能量值。
[0131]S512：对第二次放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，直至反向充电能量的绝对值达到第二次反向充电对应的预设能量值。
[0132]S513：将处于负能量状态的待测锂电池静置后，重复执行充放电测试、反向充电测试以及存储测试的步骤，直至待测锂电池的存储后容量降至预设容量。
[0133]本申请实施例的技术方案中，通过第一倍率与首次放电容量计算出第二次循环对应的第一放电电流，能够基于待测锂电池在老化存储前的实际放电容量准确计算出第二次循环中第一步放电过程所需的电流，从而提高第二次放电容量的测量准确性。根据第二倍率与第二次放电容量计算出第二次循环对应的第二放电电流，能够基于迭代后的容量值准确计算出第二步放电过程所需的电流，以进一步降低放电导致的极化影响，从而进一步提高第二次放电能量的测试准确性，继而精准控制负能量存储的加速程度。
[0134]在一些实施例中，第二预设温度大于等于45℃。
[0135]在一具体实施例中，第二预设温度可以为45℃、50℃或60℃。
[0136]本申请实施例的技术方案中，通过在大于或等于45℃的温度下对待测锂电池进行存储，能够通过高温进一步加速待测锂电池的存储周期。
[0137]在一些实施例中，第二预设时间为15天。
[0138]具体地，存储老化测试包括以下流程：(1)在25℃下，将待测锂电池在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.02C下恒流放电至预设截止电压;(6)_在25℃下静置5~10 min之后，在0.02C下恒流放电至首次放电能量的5%;(7)在45℃下静置15天;(8)将步骤(2)~(7)循环，直至待测锂电池的存储后容量降至首次放电容量的70%。
[0139]在其它实施方式中，第一预设比例也可以为2%或10%。在其它实施方式中，第二预设比例也可以为60%或65%。
[0140]为便于对本申请实施例进行理解，本申请提供了以下非限制性实施例，对本申请作进一步的详细说明。
[0141]实施例1
(1)在25℃下，在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.02C下恒流放电至预设截止电压;(6)_在25℃下静置5~10 min之后，在0.02C下恒流放电至首次放电能量的2%;(7)在45℃下静置15天;(8)将步骤(2)~(7)循环11次。
[0142]实施例2
(1)在25℃下，在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.02C下恒流放电至预设截止电压;(6)_在25℃下静置5~10 min之后，在0.02C下恒流放电至首次放电能量的5%;(7)在45℃下静置15天;(8)将步骤(2)~(7)循环11次。
[0143]实施例3
(1)在25℃下，在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至第一电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.02C下恒流放电至预设截止电压;(6)_在25℃下静置5~10 min之后，在0.02C下恒流放电至首次放电能量的10%;(7)在45℃下静置15天;(8)将步骤(2)~(7)循环11次。
[0144]对照组
(1)在25℃下，在0.33C下恒流放电至0;(2)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(3)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(4)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流放电至预设截止电压;(5)在25℃下静置10 min之后，在0.33C下恒流充电至额定上限电压;(6)在额定上限电压条件下恒压充电至0.05C;(7)在25℃下静置10 min之后，在45℃下静置15天;(8)将步骤(2)~(7)循环11次。
[0145]针对实施例1、2、3与对照组1、2所得到的待测锂电池，对待测锂电池每次循环后的实际放电容量进行测试，并基于实际测试结果与额定容量计算放电容量保持率，测试结果如表1与图6所示：
表1 多次循环后的放电容量保持率
[0146]由上表可知，在多次循环后，相较于使用满冲老化存储(正能量存储)的对照组，采用负能量存储的实施例1、2、3具有更好的加速效果，表明采用本申请实施例所用的测试方法能够更好地实现锂离子电池存储老化的加速。进一步地，实施例1、2、3所对应的放电容量保持率逐渐降低，表明加速效果随着负能量存储程度的增加而增加，也即待测锂电池的存储寿命随着负能量存储程度的增加而降低，因此，本申请实施例能够满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0147]本申请提供一种电子设备。
[0148]请参阅图7，图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图。如图7所示，本实施方式中，电子设备70包括存储器71以及处理器72。
[0149]本实施方式中，存储器71用于存储程序数据，程序数据被执行时实现如上述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤;处理器72用于执行存存储器71存储的程序指令以实现如上述的锂电池存储老化的加速测试方法中的步骤。
[0150]具体而言，处理器72用于控制其自身以及存存储器71以实现如上述的测试方法中的步骤。处理器72还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器72可能是一种集成电路
芯片，具有信号的处理能力。处理器72还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit, ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外，处理器72可以由多个集成电路芯片共同实现。
[0151]本申请实施例的技术方案中，通过处理器72对放电至预设截止电压的待测锂电池进行反向充电，并将处于负能量状态的待测锂电池静置，能够在存储过程中通过负能量状态加剧电解液在电池正负极的分解反应，从而加快电解液、固体电介质界面以及电化学界面的分解速度，继而实现锂离子电池存储老化的加速。进一步地，通过获取待测锂电池在每次充放电测试中对应的实际放电能量，并基于实际放电能量计算得到每次反向充电中对应的反向充电能量的绝对值，能够对存储过程中的负能量状态进行控制，以降低触发预期外的副反应的概率，从而提高测试过程中锂电池的安全性能，实现安全缩短锂电池存储老化的测试周期的目的，继而满足锂电池存储老化加速测试的需求。
[0152]本申请提供一种计算机可读存储介质。
[0153]请参阅图8，图8是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图。
[0154]计算机可读存储介质80包括计算机可读存储介质80上存储的计算机程序801，计算机程序801被上述处理器执行时实现如上述的测试方法中的步骤。
[0155]以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
说明书附图(8)
声明：
“锂电池存储老化的加速测试方法、电子设备以及存储介质” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：宁德时代新能源科技股份有限公司
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2025年03月28日 ~ 30日 
