一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法
【专利摘要】本申请公开了一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法，首先选取两相、单相反应材料分别作为正极材料制备实效电池，分别采集两个电池的电压-比容量数据，然后对所得数据按照一定的方式进行处理得到一组新的电压-比容量数据，最后选择合适的拟合方法对所得数据进行拟合，得到混合放电曲线。本申请公开的计算方法，非常适用于两相反应材料和单相反应材料混合后的放电曲线模拟，解决了现有的计算方法不适用于计算两相反应材料与单相反应材料混合后的放电曲线的问题。
【专利说明】一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及锂离子电池【技术领域】，更具体地说，涉及一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法。
【背景技术】
[0002]正极材料对锂离子电池的性能起到关键的作用，不同材料的选取将在很大程度上影响电池的优劣。随着磷酸铁锂作为正极材料的成功应用，橄榄石结构磷酸盐家族中另外一种重要材料一磷酸锰锂(LiMnPO4)也受到越来越多的关注。其原料比磷酸铁锂更便宜，电压平台比磷酸铁锂更高，理论能量密度大约高出磷酸铁锂约20%左右。但是，通过实验发现，磷酸锰锂单一的正极材料所制备的锂离子电池，不能较好的满足不同电子设备要求，而实验发现单相反应材料一层状锂镍钴锰氧三元材料具有放电比容量高，循环性能好等优点，选为与磷酸锰锂搭配材料使用，能够充分发挥磷酸锰锂正极材料平稳电压平台和三元材料高比容量优势的目的。
[0003]然而，验证混合材料的性能目前主要是进行实效电池制备，然后进行电池测试，因经历周期较长，不利于提高锂离子电池的开发速度。而金慧芬和高俊奎提出混合材料放电曲线是单一材料放电曲线简单的线性叠加关系，但是通过对该方法在磷酸锰锂和三元材料混合中验证，发现此方法并不适用于这两种材料，预测精度很低。而磷酸锰锂属于两相反应材料、锂镍钴锰氧三元材料属于单相反应材料，因此对于两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线如何计算，成 为了目前锂离子电池发开所迫切需要的。

【发明内容】

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法，用于解决现有技术缺乏针对两相反应材料与单相反应材料混合放电曲线的计算方法的问题。
[0005]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0006]一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法，包括:
[0007]分别选取两相反应材料和单相反应材料作为单一的正极材料，设置相同的条件，进行锂离子电池的制备；
[0008]采集相同特定倍率放电条件下两种单一正极材料所制备的锂离子电池的电压和比容量关系数据并存储；
[0009]对采集的数据进行预处理，所述预处理包括:
[0010]定义两相反应材料作为单一正极材料所制备的电池的电压-比容量数据为Fl=(Xli, yn),其中比容量为Xli= (Xn，X12,…Xlk)，电压为Yli= (yn，yi2，"lik);单相反应材料作为单一正极材料所制备的电池的电压-比容量数据为F2= (x2i,y2i),比容量为X2i= (X21,Χ22? …X2k)，电压为 Υ2「(5^21，5^22? …^ 为正整数；[0011]将Xli和X2i按照下述方式进行X-轴平移，移动后yn与y2i不变:
[0012]
【权利要求】
1.一种两相反应材料和单相反应材料混合的放电曲线计算方法，其特征在于，包括: 分别选取两相反应材料和单相反应材料作为单一的正极材料，设置相同的条件，进行锂离子电池的制备； 采集相同特定倍率放电条件下两种单一正极材料所制备的锂离子电池的电压和比容量关系数据并存储； 对采集的数据进行预处理，所述预处理包括: 定义两相反应材料作为单一正极材料所制备的电池的电压-比容量数据为Fl= (Xli,yu)，其中比容量为Xli= (Xn，Xi2，…Xik)，电压为yii= (yii，yi2，…yik);单相反应材料作为单一正极材料所制备的电池的电压-比容量数据为F2= (x2i,y2i),比容量为X2i= (x21,X22,…x2k)，电压为 y2i= (y21，y22，…y2k)，k 为正整数； 将Xli和x2i按照下述方式进行X-轴平移，移动后与y2i不变:
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拟合方法为:三次样条插值拟合法、最小二乘法多项式拟合方法或指数函数拟合方法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两相反应材料为磷酸锰锂或磷酸铁锂，所述单相反应材料为镍锰钴三元、钴酸锂或锰酸锂材料。
【文档编号】G01R31/36GK103792497SQ201410066291
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】韩琪, 张一鸣, 刘兆平, 袁国霞, 夏永高 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所