本技術涉及電化學儲能，尤其涉及一種固體電解質界面膜的生成方法和裝置。

背景技術：

1、鋰離子電池因其能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，廣泛應用于移動電子設備、電動汽車及儲能系統(tǒng)等領域。在鋰離子電池的制造過程中，固體電解質界面（solidelectrolyte?interface，sei）膜的形成對電池性能具有重要影響，其不僅決定電池的首次庫倫效率，還直接影響電池的安全性和使用壽命。

2、目前相關的sei膜生成方法中，通常通過控制充電電流或添加成膜添加劑等式來優(yōu)化sei膜的生成過程，然而，這些方法大多停留在參數(shù)調整層面，成膜效果受限，難以顯著提升電池的整體性能。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術實施例提供了一種固體電解質界面膜的生成方法和裝置，能夠有效提升sei膜的成膜質量，從而提升電池性能。

2、本技術實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

3、第一方面，本技術實施例提供了一種固體電解質界面膜的生成方法，方法包括：

4、在電池單體的電壓達到第一預設電壓的情況下，對電池單體執(zhí)行多次充放電操作；其中，第一預設電壓表征電池單體的負極界面開始成膜反應的電壓；充放電操作包括充電操作和放電操作；多次充放電操作中的每次充放電操作是基于前一次充放電操作過程中的電壓與電量執(zhí)行的；

5、在每一次充電操作或放電操作中，檢測電池單體的電壓；

6、在電池單體的電壓達到第二預設電壓的情況下，得到負極界面具有固體電解質界面膜的電池單體；其中，第二預設電壓表征成膜反應結束對應的電壓。

7、在本實施例中，主要針對sei膜開始形成，即電池單體電壓達到第一預設電壓，到sei膜形成結束，即電壓達到第二預設電壓的階段，執(zhí)行多次充放電操作，且每次充放電操作可以是基于前一次充放電操作過程中的電壓和電量來執(zhí)行，由此能夠精準控制每次充放電操作，使電解液中的成膜添加劑能夠在負極石墨表面均勻分布，并促進副產(chǎn)物及時遷移至電解液相中，從而提升sei層的致密性和均勻性，提高sei成膜質量，進而提升了電池單體的使用壽命。

8、在本技術的一些實施例中，對電池單體執(zhí)行多次充放電操作，包括：

9、基于當前放電時長對電池單體執(zhí)行當前充放電操作，并獲取電池單體在當前充放電操作中的當前映射關系數(shù)據(jù)；其中，當前映射關系數(shù)據(jù)包括電池單體在當前充放電操作中電壓與電量之間映射關系的數(shù)據(jù)；

10、基于當前映射關系數(shù)據(jù)執(zhí)行下一次充放電操作，以完成多次充放電操作。

11、在本實施例中，通過記錄每次充放電過程中電池單體的電壓與電量之間的映射關系，可以更精準地控制后續(xù)充放電的過程，使得成膜反應更加穩(wěn)定可控，進一步優(yōu)化sei膜的形成條件，提高成膜一致性。

12、在本技術的一些實施例中，基于當前映射關系數(shù)據(jù)執(zhí)行下一次充放電操作，包括：

13、根據(jù)當前映射關系數(shù)據(jù)確定目標電壓差值；其中，目標電壓差值表征當前映射關系數(shù)據(jù)中充電操作對應的電壓與放電操作對應的電壓之間差值的最大值；

14、將當前放電時長與目標電壓差值之間的比值確定為操作參考信息，并按照操作參考信息執(zhí)行下一次充放電操作。

15、在本實施例中，通過計算充電與放電過程中電壓的最大差值，能夠量化sei成膜過程中的極化程度，并通過結合放電時長確定操作參考信息，能夠動態(tài)調整充放電策略，實現(xiàn)對成膜過程的閉環(huán)反饋控制，從而提高sei膜形成的效率和穩(wěn)定性。

16、在本技術的一些實施例中，按照操作參考信息執(zhí)行下一次充放電操作，包括：

17、在執(zhí)行下一次充放電操作中的放電操作的過程中，獲取下一次充放電操作過程中的實時電壓數(shù)據(jù)和放電時長數(shù)據(jù)；

18、基于實時電壓數(shù)據(jù)和放電時長數(shù)據(jù)確定第一操作信息，并在第一操作信息與操作參考信息相等的情況下，停止放電操作，以完成下一次充放電操作。

19、在本實施例中，通過實時采集并比較第一操作信息，能夠確保充放電操作是按照成膜效果最優(yōu)的情況執(zhí)行的，從而保證成膜反應的可重復性和一致性，減少因工藝波動導致的sei膜質量差異。

20、在本技術的一些實施例中，基于當前放電時長對電池單體執(zhí)行當前充放電操作，包括：

21、基于當前充電時長和當前充電倍率對電池單體執(zhí)行當前充電操作；

22、基于當前放電時長和當前放電倍率對電池單體執(zhí)行當前放電操作。

23、在本實施例中，通過分別按照確定的充電時長和充電倍率執(zhí)行每次的充電操作，以及按照確定的放電時長和放電倍率執(zhí)行每次放電操作，能夠更精細地調節(jié)成膜反應的動力學條件，使成膜添加劑充分參與反應，降低副產(chǎn)物的積累。

24、在本技術的一些實施例中，方法還包括：

25、對電池單體的微分電容曲線數(shù)據(jù)進行微分運算處理，得到二次微分電容曲線數(shù)據(jù)；其中，微分電容曲線數(shù)據(jù)為表征電池單體的微分電容與電壓之間映射關系的數(shù)據(jù)；

26、基于二次微分電容曲線數(shù)據(jù)中的正向峰值和負向峰值確定第一預設電壓和第二預設電壓；其中，第一預設電壓小于或者等于正向峰值對應的電壓，第二預設電壓大于或者等于負向峰值對應的電壓。

27、在本實施例中，通過分析微分電容曲線及其二次微分特征，可以準確識別出sei成膜反應的起始與終止電壓，從而為充放電操作提供可靠依據(jù)，提高成膜過程的可控性與精確性。

28、在本技術的一些實施例中，方法還包括：

29、在當前充電倍率與當前放電倍率相同的情況下，確定當前放電時長小于當前充電時長，當前充電時長小于或者等于第一預設時長；

30、在當前充電倍率與當前放電倍率不同的情況下，確定當前放電時長與當前放電倍率的乘積小于當前充電時長與當前充電倍率的乘積，當前充電時長與當前充電倍率的乘積小于第一預設電量。

31、在本實施例中，通過合理設置充放電倍率與時長的關系，可以有效控制成膜反應的進程，避免因過度充放電導致的成膜不均或副反應增加，從而提高sei膜的整體性能。

32、第二方面，本技術實施例提供了一種固體電解質界面膜的生成裝置，包括：

33、充放電操作模組，用于在電池單體的電壓達到第一預設電壓的情況下，對電池單體執(zhí)行多次充放電操作；以及在電池單體的電壓達到第二預設電壓的情況下，得到負極界面具有固體電解質界面膜的電池單體；其中，第一預設電壓表征電池單體的負極界面開始成膜反應的電壓；充放電操作包括充電操作和放電操作，第二預設電壓表征成膜反應結束對應的電壓；多次充放電操作中的每次充放電操作是基于前一次充放電操作過程中的電壓與電量執(zhí)行的；

34、電壓檢測模組，用于在每一次充電操作或放電操作中，檢測電池單體的電壓。

35、在本實施例中，固體電解質界面膜的生成裝置針對sei膜開始形成，即電池單體電壓達到第一預設電壓，到sei膜形成結束，即電壓達到第二預設電壓的階段，執(zhí)行多次充放電操作，可以使電解液中的成膜添加劑能夠在負極石墨表面均勻分布，并促進副產(chǎn)物及時遷移至電解液相中，從而提升sei層的致密性和均勻性，提高sei成膜質量，進而提升了電池單體的使用壽命。

36、在本技術的一些實施例中，充放電操作模組，還用于基于當前放電時長對電池單體執(zhí)行當前充放電操作，并獲取電池單體在當前充放電操作中的當前映射關系數(shù)據(jù)；其中，當前映射關系數(shù)據(jù)包括電池單體在當前充放電操作中電壓與電量之間映射關系的數(shù)據(jù)；以及基于當前映射關系數(shù)據(jù)執(zhí)行下一次充放電操作，以完成多次充放電操作。

37、在本實施例中，固體電解質界面膜的生成裝置通過記錄每次充放電過程中電池單體的電壓與電量之間的映射關系，可以更精準地控制后續(xù)充放電的過程，使得成膜反應更加穩(wěn)定可控，進一步優(yōu)化sei膜的形成條件，提高成膜一致性。

38、在本技術的一些實施例中，固體電解質界面膜的生成裝置通過實時采集并比較第一操作信息，能夠確保充放電操作是按照成膜效果最優(yōu)的情況執(zhí)行的，從而保證成膜反應的可重復性和一致性，減少因工藝波動導致的sei膜質量差異。