基于內阻變化評估高壓鈷酸鋰電池健康狀態的研究

（張家港市國泰華榮化工新材料有限公司 江蘇 215634）

1.引言

當前，鋰離子電池在3C電子產品、新能源汽車、大型儲能等市場領域已成為首選化學電源體系。但隨著手機的應用功能及軟件越來越多，其鋰離子電池的能量密度需進一步提升，正極材料鈷酸鋰（LiCoO2）的充電截止電壓已由最初的4.20V提升至4.60V（vs.Li+/Li）[1-5]。但是隨著電壓的提升，鈷酸鋰正極材料本身會出現不可逆相變導致容量下降，同時表面析氧造成安全性變差。因此，研究人員通過摻雜、包覆等方法提升高電壓鈷酸鋰材料穩定性，推動了高壓鈷酸鋰電池的商業化應用。但是，這些方法仍然沒有徹底解決這些問題。鈷酸鋰電池在實際應用過程中，尤其是與石墨負極相匹配時，其材料的理化性能、正負極片制備工藝、環境溫度、電解液選取等都將影響其長期循環性、電池高低溫性放電等電化學性能[6-10]。因而，亟需開展建立全電池內部理化性能變化與電池循環穩定性之間關聯性的工作，實現對高壓鈷酸鋰全電池的健康狀態評估。

基于以上的原因，本文研究高電壓鈷酸鋰全電池的循環過程，分析其容量衰減變化與電池內阻之間的變化規律，建立高電壓鈷酸鋰全電池健康狀態評估的初步工作。

2.實驗方案

(1)電池體系

電池：4150mAh軟包電池，型號S546566P；正極材料：4.45V鈷酸鋰；負極材料：人造石墨。詳細制備過程參考文獻[10]。

電解液：DEC:EC:EMC=20:30:50（wt.%），1M LiPF6+2.5% VC，注液量為8.7g。

(2)電化學性能測試

采用新威測試儀（CT-4008-5V6A）在室溫下對電池進行充放電測試：

首周電池充放電：0.1C恒流充電至4.45V后，恒壓靜置10min；……