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，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

发生副反应从而造成电解液过早消耗干、电芯循环跳水。

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。

不同SOC状态下，K值也可能有明显不同：

高，一致性差隔膜的使用会造成K值分布明显发散，制片、卷绕、叠片是引入粉尘和金属碎屑的高危工序，测试条件的变化或温度的不稳定（下详）也会造成K值的异常波动。不论怎么说，分析技术类问题靠的是通用思路+ 对专业问题的经验积累，这才是解决问题的不二法则。

3）负K值是咋回事？只要测试K值之前电芯是在充电的，那理论上就不会出现负K 值（也就是电压上升的情况）。实际遇到的负K值，大多数是由测试温度变化引起的：电芯温度越低，电压就会越高，如果OCV2的测试温度明显低于OCV1的温度，电芯K值就容易为负。小编曾经遇到过一次严重的K值不稳定问题，当时车间温度波动非常大，K 值一会儿大批负值、一会儿大批不良，为了分析这个问题，小编制作了下图：

上图中蓝色点为K值实测数据，红色线为实测数据的移动平均值，横坐标为测试时间（minitab横坐标没法做成时间，因而只能以数据点数代替）。从上图中我们可以发现：该批电芯K值在随着测试时间进行规律的上下波动。再结合当时车间重新进行了布局、温度时高时低这一实际情况，就可以得出K值异常波动是测试温度引起的、而非电芯性能问题这一结论，因为后者显然不可能造成K值与测试时间有密切关系。

4）如何缩短K值测试周期？K值测试需要数天时间，有时候等不及了怎么办呢？如果是样品的话，可以考虑适当增加分容后高温存储的温度，这样可以加速电芯的老化、缩短老化存储时间，让K值尽快平稳；出货时，将K值离群偏大的电芯挑出、只出K值分布

在中位数左右的电芯，这样除非恰好遇到整批电芯K值明显偏大（一般不会这么倒霉吧）的情况，否则是足以应付的。

对于量产电芯而言，应该预先积累好足够的数据支持，例如正常存储条件是3d+3d，那么也要同时收集好同材料电芯3d+1d乃至1d+1d存储条件下的K值分布，有出货异常，在调整出货时间的同时更改标准（存储时间变短，K值是要放宽的，否则过杀太大）。如果没有历史数据支持，则可以效仿样品的操作：先按缩短测试周期的条件全检K 值，然后拉出来K值分布，将5%~10%K值偏大的电芯挑出后面复测，剩下的优先出货。不论怎么说，K值计算的步骤必须要有，如果仅测一次电压就想出货，那就等着收到客户的投诉吧。

5）K值配组是否有意义？配组电芯的压差是我们很关注的一个问题，有时候往往是配组的时候电芯压差合格，但是配组电芯经过一段时间存储后压差开始逐渐拉大。虽说K 值参与分组会改善同组电芯长期存储后的电压一致性，但是也会同时带来散组和配组成本的提高。浪费这么多成本，不如好好做一下生产、物料管理，将电芯的一致性做好、让电芯K值分布的更为集中，这样才是真正的从源头解决问题。