锂电K值计算.pdf

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1、锂电K值计算引言：K值是用于描述电芯自放电速率的物理量，其计算方法为两次测试的开路电压差除以两次电压测试的时间间隔，公式为OCV2-OCV1/△T。电芯在出货之前，一定要进行K值测试，并将K值大（等价于自放电）的电芯挑出来。对于一个每家必测且如此重要的物理量，我们显然有必要对其进行深入的研究，本文的内容，便是如此。如何测试K值在电芯分容后，并不可以马上测试电压，而是要将刚完成分容的电芯存储几天后（本文称呼其为第一次存储）再进行OCV1的测试，然后再存储几天（本文称呼其为第二次存储）进行OCV2测试。电芯的K值，由OCV2减去OCV1后的差值，

2、再除以两次存储之间的时间差值算得。一般而言，第一次存储我们会使用45度或更高一些的高温条件，其目的有两个：通过高温存储将有腐蚀气账的电芯预先挑出来；通过高温存储让电芯的电压降速率逐步平稳，待存储过后再进行电压及K值测试，可以得到一致性比较好的结果（关于此点原理，下文还会继续介绍）。综合以上内容，目前我们常见的K值测试及计算方法如下：K值有何意义K值作为一个电芯厂出货前必须测试的项目，自然有着其不可替代的价值，对电芯全检并筛选K值有如下意义：1）筛选内部微短路电芯：极片上的颗粒或微量金属残渣、隔膜上的微小缺陷、电芯在组装过程中引入的粉尘等，都会

3、造成电芯内部微短路。对于微短路电芯，仅通过容量及一次电压是无法完成筛选的，因此必须引入K值测试：通过精确计算其电压降速率来判断电芯是否存在微短路情况。2）避免电芯长期存储之后电压降低太多：K值是电芯电压降速率的定量描述，K值过大，说明电芯电压降速度太快。这样的电芯出货给客户，如果客户无法及时出货给到终端，那么电芯的电压一致性会随着时间的推移变的越来越差，长期存储后甚至无法满足设备开机等最基本功能，这显然是终端客户无法接受的（买个新开封的手机想试试，开机前还要先充电半小时......）3）辅助筛选其它性能不良电芯：根据小编的经验，当电芯K值较大

4、时，其便存在腐蚀气账或循环不良的可能。前者的原因是铝塑膜封装不良，这类不良是可能通过K值测试筛选的（但绝对不是100%筛选哦）；后者的原因是电芯内部微短路，循环过程中不停地发生副反应从而造成电解液过早消耗干、电芯循环跳水。与K值有关的规律为了更深入的了解K值，我们还必须了解以下与K值有关的规律：1）分容后存储时间越长，K值就会越小：分容之后，电芯电压降的速度（也就是K值的大小）是一个先快后慢的过程，需要常温搁置数日之后，压降速度才能基本稳定。K值所具有的“分容后存储时间越长，K值就越小”特性，让其拥有了以下两个应用特点：K值测试之前（或者说是

5、OCV1测试之前），一般要先进行高温存储，通过数日的存储后，电芯K值会逐渐趋于稳定，然后再测试OCV1及OCV2，算出的K值准确度比较高。相反，分容之后直接测OCV1的话，由于难以使每次测试的时间间隔恰好一致，因而数据容易产生过大波动。如果客户要求K值一定要非常小的话，则延长K值测试之前的存储时间是一个简单易行的方法。一些医疗产品客户会比较重视K值的大小，并且给电池厂一个常规测试流程几乎难以达到的K值标准。为了满足客户要求，可以延长分容至OCV1的测试时间到半个月以上（但是就不要一直高温存储了），这样可以“治标”。2）不同材料、不同SOC状态

6、，K值差异很大：K值是否存在异常点，由制造过程中的异常变异决定，但是一批电芯K值中位数的大小，则由电芯所使用的材料及测试条件决定，不同材料，K值可能有明显差异：不同SOC状态下，K值也可能有明显不同：3）K值标准的制定要根据实际数据分布制定：由于K值与测试时存储条件、电芯材料及SOC有关，而这些条件各家又千差万别，因此K值标准一定要根据自家实际数据分布来制定。依笔者的建议，K值标准不宜大于K值中位数的两倍，否则可能会有性能隐患（隐患请见上面的《K值偏大电芯性能也可能异常》图）。一般而言，各单位的K值标准在0.03~0.15mV/h之间。与K值

7、有关的各种问题1）K值不良如何复测？我们测试K值时，其时间间隔不过几天，两次压差不过数个毫欧，如果测试设备精度不够，就容易造成K值不良。严格来讲，K值不良电芯需要重新分容、然后按原流程复测K值，这样可以尽可能的减少对不良品的漏判。如果时间不允许，则可以将电芯再存储几天然后测试OCV3，然后根据OCV3及OCV2计算K2,。需要注意的是，如此操作需先评估好电芯在不同时间段的K值大小，然后根据实际数据来缩窄复测K值的标准。因为电芯存储时间越长K值越小，如果复测K值还按第一次给的标准来判别的话，则会造成大批不良品流入到客户端。2）K值不良该如何改善

8、？这是一个非常大的问题，为了将其解决，你首先需要有一个清晰的问题分析思路，下面两篇文章应该可以帮到你：《如何提一个高逼格的技术类问题》、《遇到技术类问题，这种思路去