CN104259114A - 一种自放电大锂离子电池的筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自放电大锂离子电池的筛选方法，涉及锂电池制造技术领域。将电池放电至空电态，在所需环境中搁置数天，监测其电压情况，通过电压值及电压差筛选出自放电大的电池。该方法时间短、成本低，筛选效果好，从根本上解决成组电池中因单体落后而导致电池循环寿命提前终结的技术难题。

Description

一种自放电大锂离子电池的筛选方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造方法，尤其是一种自放电大锂离子电池的筛选方法。

技术背景

目前锂离子电池以其优异的性能而得到广泛应用，近年来锂电技术不断创新，在国内外已取得突飞猛进发展。单体电池筛选是组装电池组的关键环节，直接决定着成组电池的性能，因此如何保证成品电池的一致性、筛选出单体落后电池仍是急需解决的技术难题。目前较实用方法是通过满电态高温储存4-5周后的开路电压值或常温存储3-4周的前后压降筛选自放电大电池，上述方法不但生产周期长，且效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作规范、时间短、成本低、效果好的自放电大锂离子电池的筛选方法。

本发明的技术方案是：筛选方法操作如下：

（1）将锂离子电池在25±2℃温度下以0.33C电流放电至终止电压为2.5V，成空电态；

（2）将空电态电池在25±2℃温度下搁置1天，记录电压值U₁，再转移至45±2℃的老化房中搁置3～7天；

（3）从老化房中取出电池在25±2℃温度下搁置4～8h，记录电压值U₂；

（4）计算U₂平均值及U₂—U₁差值的平均值；

（5）剔除U₂偏低或偏高以及U₂—U₁差值较小的锂离子电池，即剔除自放电大的电池。

所述剔除U₂偏低或偏高以及U₂-U₁差值较小的锂离子电池，方法如下：

步骤1：将U₂值进行由小到大排序，对应电池编号为1,2……n-1,n；将各电池对应的U₂值求平均值：U_2平=(U_i+U_i+1+……U_n-i)/n-i  其中i=n*5%; 剔除上述U₂≤U_2平－U_2平*2%和剔除U₂≥U_2平＋U_2平*2%的电池；

步骤2：将各个电池的U₂值与U₁值作差，将差值（U₂-U₁）进行由小到大排序，对应电池编号为1,2……n-1,n，各电池对应的U₂与U₁差值求平均值如下：（U₂-U₁）_平=[（U₂-U₁）_i+（U₂-U₁）_i+1+……（U₂-U₁）_n-i]/n-i  其中i=n*5%；剔除U₂-U₁差值≤（U₂-U₁）_平*30%的电池。

本发明的有益效果是：此筛选方法不需通过高端设备，且在较短时间内能准确地将自放电大电池筛选出来，降低了生产成本，缩短了电池制成时间，提升了电池组质量，从根本上解决了成组电池因单体落后导致电池循环寿命提前终结这一难题。本发明操作规范，适合大批量生产。

附图说明

图1为空电搁置电池0CV电压关系图；

图2为满电搁置电池 0CV电压关系图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，以IFP11108200-013型电池为例。

实施例

随机抽取100只电池，将其以1I ₃(A)即0.33C电流恒流放电，放电终止电压为2.5V，成空电态，在25℃环境中存储1天，记录电压值U₁，转移至45℃环境中搁置 7天，取出后在25℃温度下搁置6h，记录电池的开路电压值U₂，绘制出各电池搁置1天和7天的电压情况如图1。

图1中，U₀为上述100只电池满电态存储180天的电压值，其中U₀值＜3.33V的电池为自放电大电池，由图可知，电池空电态存储，自放电大电池表现为搁置后电池开路电压偏低或电压偏高以及搁置前后电压差值小，据统计，上述电池中U₂平均值U_2平=3.145V, 其中U_2平－U _2平*2%=3.082V, U_2平+U_2平*2%=3.201V,则100个电池中U₂＜3.082V和U₂＞3.201V的电池都为自放电大电池，（U₂-U₁）_平=64.289mV,其中（U₂-U₁）_平*30%=19.287mV,则（U₂-U₁）＜19.287mV的电池为自放电大电池。具体筛选情况如下：

备注：--为省略合格电池。

以上电池相关数据的记录、计算和处理可通过电脑进行，提高效率和可靠性。

对比例

将上述100只电池，以1I ₃(A) 恒流恒压充电，充电终止电压为3.65V，25℃环境中存储1天，记录电压值U₁，转移至45℃环境中搁置 7天后，记录电池的开路电压值U₂，绘制出各电池搁置1天和7天的电压情况如图2。

由图2可知，满电态电池高温存储7天后，通过开路电压及压降很难将自放电大电池筛选出，通过长时间存储后的U₀才能将自放电大电池剔除，这样不仅造成生产周期延长，且长时间搁置会导致电池容量衰减。

Claims (2)

1.一种自放电大锂离子电池的筛选方法，其特征是操作如下：

（1）将锂离子电池在25±2℃温度下以0.33C电流放电至终止电压为2.5V，成空电态；

（2）将空电态电池在25±2℃温度下搁置1天，记录电压值U₁，再转移至45±2℃的老化房中搁置3～7天；

（3）从老化房中取出电池在25±2℃温度下搁置4～8h，记录电压值U₂；

（4）计算U₂平均值及U₂—U₁差值的平均值；

（5）剔除U₂偏低或偏高以及U₂—U₁差值较小的锂离子电池，即剔除自放电大的电池。

2. 按权利要求1所述的一种自放电大锂离子电池的筛选方法，其特征在于：所述剔除U₂偏低或偏高以及U₂-U₁差值较小的锂离子电池，方法如下：

步骤1：将U₂值进行由小到大排序，对应电池编号为1,2……n-1,n；将各电池对应的U₂值求平均值：U_2平=(U_i+U_i+1+……U_n-i)/n-i  其中i=n*5%; 剔除上述U₂≤U_2平－U_2平*2%和剔除U₂≥U_2平＋U_2平*2%的电池；

步骤2：将各个电池的U₂值与U₁值作差，将差值（U₂-U₁）进行由小到大排序，对应电池编号为1,2……n-1,n，各电池对应的U₂与U₁差值求平均值如下：（U₂-U₁）_平=[（U₂-U₁）_i+（U₂-U₁）_i+1+……（U₂-U₁）_n-i]/n-i  其中i=n*5%；剔除U₂-U₁差值≤（U₂-U₁）_平*30%的电池。