CN103048623A - 一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，该方法针对目前磷酸铁锂锂离子电池由于开路电压与电池荷电状态无关，从而导致电池在使用过程中无法判断电池自放电程度的问题，提出了一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，通过分别测量充满电状态和放完电状态并搁置一定时间后的电压值，判断该锂离子电池的自放电率，测量迅速准确，有利于大大提高生产效率和产品质量，有利于锂离子单体电池一致性的筛选，同时不需要复杂的设备和工序，可以有效降低生产成本。

Description

一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及磷酸铁锂离子电池自放电率的检测方法。
背景技术
磷酸铁锂为动力电池组用的锂离子电池的一种正极材料，由于磷酸铁锂的特性，单纯由磷酸铁锂作为正极材料制成的锂离子电池的放电平台非常平缓，一般磷酸铁锂离子电池充电后的静置电压几乎总是处于3.33V，并且该静置电压的数值基本与充电的程度无关，其电压值与其晶体结构密切相关，而磷酸铁锂材料在充放电过程中，始终保持橄榄石结构，该橄榄石结构只随材料的充放电过程发生极微小的变化，因此，磷酸铁锂电池处于搁置状态时，电池电压始终处于平衡电势3.334V左右，无法像其他锂离子电池那样通过电压来判断电池的荷电状态。目前在动力电池和储能电池中应用时，往往需要通过多电芯串并联来配组，自放电程度不一致的电芯成组时，自放电率大的电芯在放电过程中容易过放电，而在充电过程中会导致其他电芯过充电，同时自放电率大的电芯会导致整组电池容量的衰减，严重影响电池组的电化学性能和使用寿命。因此，判断电芯的自放电率是电池配组的重要前提。目前往往通过长时间搁置后放电来判断自放电率，一般都需要3～4周的时间。
本发明设计的一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，是根据磷酸铁锂电池电压都会恢复到平衡电势的趋势，通过测量电池在充满电或者放完电之后一定时间时的电压值进行判断。测量迅速准确，有利于大大提高生产效率和产品质量，有利于锂离子单体电池一致性的筛选，同时不需要复杂的设备和工序，可以有效降低生产成本。
发明内容
本发明实施例的第一目的是：提供一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，是根据磷酸铁锂电池电压都会恢复到平衡电势的趋势，通过测量电池在充满电或者放完电之后一定时间时的电压值进行判断。测量迅速准确。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其步骤为：
将磷酸铁锂锂离子电池充满电；
将当前的锂电池搁置18-48小时；
用电压表测该锂电池正负极两端的电压U1；
若U1＜3.38V，则该电池的月自放电率大于5％，相反地，若U1＞3.38V，则该电池的月自放电率小于5％；
将磷酸铁锂锂离子电池放完电；
将当前的锂电池搁置2-12小时；
用电压表测该锂电池电池正负极两端的电压U2；
若U2＜2.85V，则该电池的月自放电率大于3％，相反地，若U2＞2.85V，则该电池的月自放电率小于3％。
可选地，所述充满电的磷酸铁锂锂离子电池，其充电的截止电压范围一般在3.5～4.0V，使其不过充电。
可选地，所述放完电的磷酸铁锂锂离子电池，其放电的截止电压范围一般在2.5～2.0V，使其不过放电。
可选地，所述充满电的磷酸铁锂锂离子电池，搁置时间最好是24小时；
所述放完电的磷酸铁锂锂离子电池，搁置时间最好是4小时；
综上所述，该发明的有益效果是有利于大大提高生产效率和产品质量，有利于锂离子单体电池一致性的筛选，同时不需要复杂的设备和工序，可以有效降低生产成本。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
所述用于磷酸铁锂锂离子电池自放电率的快速检测方法，其步骤为，准备磷酸铁锂锂离子电池使其充满电，其初始状态为刚充满电状态，使电池具有较大极化，其后的电压变化将表现为大幅回落，趋近于电池的平衡电势；所述充满电的磷酸铁锂锂离子电池，需保持其不过充电，充电的截止电压范围在3.5～4.0V；然后将电池搁置18-48小时，最好是24小时；准备一个电压表，用电压表测搁置后的该磷酸铁锂锂离子电池正负极两端的电压U1。
充满电的电池，根据电池正负极两端的电压值判断电池的自放电率，是通过一系列的实验数据总结出来的，选取其中十组实验数据说明其静置与电池容量保持率之间的关系，如表一：
表一：充满电的电池静置电压与容量保持率的关系
Figure BDA0000098826410000031
Figure BDA0000098826410000041
由表一可以总结出，当静置后的电压小于3.38V时，该电池的容量保持率小于95％，即自放电率大于5％，相反，若静置后的电压大于3.38V时，该电池的容量保持率大于95％，即自放电率小于5％；
根据测得的电压值U1进行判断，若U1＜3.38V，则该电池的月自放电率大于5％，相反地，若U1＞3.38V，则该电池的月自放电率小于5％；
实施例2：
一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其步骤为：取磷酸铁锂锂离子电池使其放完电，其初始状态为刚放完电状态，使电池具有较大极化，其后的电压变化将表现为大幅上升，趋近于电池的平衡电势；所述放完电的磷酸铁锂锂离子电池，需保持其不过放电，截止电压范围在2.0～2.5V；将电池搁置2-12小时，最好是4小时，用电压表测电池正负极两端的电压U2。
放完电的电池，根据电池正负极两端的电压值判断电池的自放电率，是通过一系列的实验数据总结出来的，选取其中十组实验数据说明其静置与电池容量保持率之间的关系，如表二：
表二：放完电的电池静置电压与容量保持率的关系
Figure BDA0000098826410000042
Figure BDA0000098826410000051
由表二可以总结出，当静置后的电压小于2.85V时，该电池的容量保持率小于97％，即自放电率大于3％，相反，若静置后的电压大于2.85V时，该电池的容量保持率大于97％，即自放电率小于3％。
根据测得的电压值U2进行判断，若U2＜2.85V，则该电池的月自放电率大于3％，相反地，若U2＞2.85V，则该电池的月自放电率小于3％。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其特征在于，其步骤为：
将磷酸铁锂锂离子电池充满电；
将当前的锂电池搁置18-48小时；
用电压表测该锂电池正负极两端的电压U1；
若U1＜3.38V，则该电池的月自放电率大于5%，相反地，若U1＞3.38V，则该电池的月自放电率小于5%；
将磷酸铁锂锂离子电池放完电；
将当前的锂电池搁置2-12小时；
用电压表测该锂电池电池正负极两端的电压U2；
若U2＜2.85V，则该电池的月自放电率大于3%，相反地，若U2＞2.85V，则该电池的月自放电率小于3%。
2.根据权利要求1所述一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其特征在于：
所述充满电的磷酸铁锂锂离子电池，其充电的截止电压范围一般在3.5~4.0V，使其不过充电。
3.根据权利要求1所述一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其特征在于：
所述放完电的磷酸铁锂锂离子电池，其放电的截止电压范围一般在2.5~2.0V，使其不过放电。
4.根据权利要求1所述一种快速检测磷酸铁锂锂离子电池自放电率的方法，其特征在于：
所述充满电的磷酸铁锂锂离子电池，搁置时间最好是24小时；
所述放完电的磷酸铁锂锂离子电池，搁置时间最好是4小时。
 
 
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