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一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法
【專利摘要】本申請公開了一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法，首先選取兩相、單相反應材料分別作為正極材料制備實效電池，分別采集兩個電池的電壓-比容量數(shù)據(jù)，然后對所得數(shù)據(jù)按照一定的方式進行處理得到一組新的電壓-比容量數(shù)據(jù)，最后選擇合適的擬合方法對所得數(shù)據(jù)進行擬合，得到混合放電曲線。本申請公開的計算方法，非常適用于兩相反應材料和單相反應材料混合后的放電曲線模擬，解決了現(xiàn)有的計算方法不適用于計算兩相反應材料與單相反應材料混合后的放電曲線的問題。
【專利說明】一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及鋰離子電池【技術領域】，更具體地說，涉及一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法。
【背景技術】
[0002]正極材料對鋰離子電池的性能起到關鍵的作用，不同材料的選取將在很大程度上影響電池的優(yōu)劣。隨著磷酸鐵鋰作為正極材料的成功應用，橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鹽家族中另外一種重要材料一磷酸錳鋰(LiMnPO4)也受到越來越多的關注。其原料比磷酸鐵鋰更便宜，電壓平臺比磷酸鐵鋰更高，理論能量密度大約高出磷酸鐵鋰約20%左右。但是，通過實驗發(fā)現(xiàn)，磷酸錳鋰單一的正極材料所制備的鋰離子電池，不能較好的滿足不同電子設備要求，而實驗發(fā)現(xiàn)單相反應材料一層狀鋰鎳鈷錳氧三元材料具有放電比容量高，循環(huán)性能好等優(yōu)點，選為與磷酸錳鋰搭配材料使用，能夠充分發(fā)揮磷酸錳鋰正極材料平穩(wěn)電壓平臺和三元材料高比容量優(yōu)勢的目的。
[0003]然而，驗證混合材料的性能目前主要是進行實效電池制備，然后進行電池測試，因經(jīng)歷周期較長，不利于提高鋰離子電池的開發(fā)速度。而金慧芬和高俊奎提出混合材料放電曲線是單一材料放電曲線簡單的線性疊加關系，但是通過對該方法在磷酸錳鋰和三元材料混合中驗證，發(fā)現(xiàn)此方法并不適用于這兩種材料，預測精度很低。而磷酸錳鋰屬于兩相反應材料、鋰鎳鈷錳氧三元材料屬于單相反應材料，因此對于兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線如何計算，成 為了目前鋰離子電池發(fā)開所迫切需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法，用于解決現(xiàn)有技術缺乏針對兩相反應材料與單相反應材料混合放電曲線的計算方法的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0006]一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法，包括:
[0007]分別選取兩相反應材料和單相反應材料作為單一的正極材料，設置相同的條件，進行鋰離子電池的制備；
[0008]采集相同特定倍率放電條件下兩種單一正極材料所制備的鋰離子電池的電壓和比容量關系數(shù)據(jù)并存儲；
[0009]對采集的數(shù)據(jù)進行預處理，所述預處理包括:
[0010]定義兩相反應材料作為單一正極材料所制備的電池的電壓-比容量數(shù)據(jù)為Fl=(Xli, yn),其中比容量為Xli= (Xn，X12,…Xlk)，電壓為Yli= (yn，yi2，"lik);單相反應材料作為單一正極材料所制備的電池的電壓-比容量數(shù)據(jù)為F2= (x2i,y2i),比容量為X2i= (X21,Χ22? …X2k)，電壓為 Υ2「(5^21，5^22? …^ 為正整數(shù)；[0011]將Xli和X2i按照下述方式進行X-軸平移，移動后yn與y2i不變:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種兩相反應材料和單相反應材料混合的放電曲線計算方法，其特征在于，包括: 分別選取兩相反應材料和單相反應材料作為單一的正極材料，設置相同的條件，進行鋰離子電池的制備； 采集相同特定倍率放電條件下兩種單一正極材料所制備的鋰離子電池的電壓和比容量關系數(shù)據(jù)并存儲； 對采集的數(shù)據(jù)進行預處理，所述預處理包括: 定義兩相反應材料作為單一正極材料所制備的電池的電壓-比容量數(shù)據(jù)為Fl= (Xli,yu)，其中比容量為Xli= (Xn，Xi2，…Xik)，電壓為yii= (yii，yi2，…yik);單相反應材料作為單一正極材料所制備的電池的電壓-比容量數(shù)據(jù)為F2= (x2i,y2i),比容量為X2i= (x21,X22,…x2k)，電壓為 y2i= (y21，y22，…y2k)，k 為正整數(shù)； 將Xli和x2i按照下述方式進行X-軸平移，移動后與y2i不變:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述擬合方法為:三次樣條插值擬合法、最小二乘法多項式擬合方法或指數(shù)函數(shù)擬合方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述兩相反應材料為磷酸錳鋰或磷酸鐵鋰，所述單相反應材料為鎳錳鈷三元、鈷酸鋰或錳酸鋰材料。
【文檔編號】G01R31/36GK103792497SQ201410066291
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】韓琪, 張一鳴, 劉兆平, 袁國霞, 夏永高 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所