CN106169612A - 一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法 - Google Patents

一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，属于动力锂离子电池制造技术领域，包括步骤；1）将生产注液后待化成规格型号的电池，取若干进行静置，备用；2）上述电池连接化成柜，进行化成；3）化成结束后，下柜10min内，抽真空3min之后充氮气2min；4）导出电池化成曲线，对1.65～2.2V电压平台段的化成曲线进行分析；5）根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选，并按照时间长短进行分档，若无电解水平台，则时间记为0；6）通过现有配组方案，进行配组测试验证。本发明的配组方法有效提高配组后的电池组一致性，对电池无损伤，成本低，工艺流程简单，易于实现，利于大规模推广。

Description

一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法
技术领域
本发明涉及动力锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法。
背景技术
随着汽车废气的排放引发环境问题的加剧，新能源汽车产业被列入国家战略新产业。目前市场上较为成熟的汽车电池以磷酸铁锂电池为主，其具有的稳定性高，价格低，无污染，重量轻等优势获得锂电池制造业的青睐。
磷酸铁锂电池在组装时需进行单体电池的串并联成组，成组后的电池为一个模块，将模块串联形成电动汽车所需的电池组。目前所见的配组大部分在常温下进行，但由于磷酸铁锂电池在低温下的性能较差，致使配组后的电池组一致性不理想，降低了电池组循环次数，寿命大打折扣，同时存在电芯内部结构水份引起磷酸铁锂电池的鼓胀、自放电大等问题，其中，鼓胀使得装配时难以入模块盒，自放电大使得电池组配组时的不一致性日渐明显。
目前电池的筛选是解决一致性问题至关重要的一步，但现在还没有切实、有效的筛选方法。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，有效提高配组后的电池组一致性。
为了实现上述目的，本发明采用的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，包括以下步骤；
1)将生产注液后待化成规格型号的电池，取若干进行静置，备用；
2)上述电池连接化成柜，进行化成；
3)化成结束后，下柜10min内，抽真空3min之后充氮气2min；
4)导出电池化成曲线，对1.65～2.2V电压平台段的化成曲线进行分析；
5)根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选，并按照时间长短进行分档，若无电解水平台，则时间记为0；
6)通过现有配组方案，进行配组测试验证。
作为改进，所述步骤1)中的静置，具体为23～25℃下静置24～36h。
作为改进，所述步骤2)中的化成，具体包括如下操作：
先以不大于0.05C的电流I1，恒流充电不短于200min，再以不大于0.5C的电流，数值上等于5～10倍I1的电流I2恒流充电时间不长于6min，最后用I2恒压充电至70％SOC～90％SOC。
作为改进，所述步骤5)中，根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选的具体操作为：
将平台段时间小于60s的作为T1档，60s～300s的作为T2档，300s～600s作为T3档，600s～900s为T4档，900s～1200s为T5档，大于1200s为T6档。
作为改进，所述步骤6)中现有配组方案为：从交流内阻及容量的一致性两个方面进行配组。
作为改进，首先挑选交流内阻符合要求的电池，进行容量的分档，容量分档的依据是额定容量的正负差值100mAH、200mAh、300mAh、400mAh分为4档，分别为C1、C2、C3、C4，并进行容量差值的高低配组，进行配组。
作为改进，按照T1/C4、T2/C3、T3/C2、T4/C1进行搭配使用。
本发明的配组方法有效解决了因配组时不同电池水份含量不同，而导致成组后使用时间越久一致性越差的问题，同时兼顾电池在不同温度下的一致性，且对电池没有损伤，精度要求不高，成本也低，工艺流程简单，易于实现，利于大规模推广。
附图说明
图1为本发明实施例一中的化成曲线。
具体实施方式
下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。
一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，包括以下步骤；
1)将生产注液后待化成规格型号的电池，取若干进行静置，备用；
2)上述电池连接化成柜，进行化成；
3)化成结束后，下柜10min内，抽真空3min之后充氮气2min；
4)导出电池化成曲线，对1.65～2.2V电压平台段的化成曲线进行分析；
5)根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选，并按照时间长短进行分档，若无电解水平台，则时间记为0；
6)通过现有配组方案，进行配组测试验证。
作为实施例的改进，所述步骤1)中的静置，具体为23～25℃下静置24～36h。
作为实施例的改进，所述步骤2)中的化成，具体包括如下操作：
先以不大于0.05C的电流I1，恒流充电不短于200min，再以不大于0.5C的电流，数值上等于5～10倍I1的电流I2恒流充电时间不长于6min，最后用I2恒压充电至70％SOC～90％SOC。
作为实施例的改进，所述步骤5)中，根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选的具体操作为：
将平台段时间小于60s的作为T1档，60s～300s的作为T2档，300s～600s作为T3档，600s～900s为T4档，900s～1200s为T5档，大于1200s为T6档。
作为实施例的改进，所述步骤6)中现有配组方案为：从交流内阻及容量的一致性两个方面进行配组。
作为实施例的改进，首先挑选交流内阻符合要求的电池，进行容量的分档，容量分档的依据是额定容量的正负差值100mAH、200mAh、300mAh、400mAh分为4档，分别为C1、C2、C3、C4，并进行容量差值的高低配组，进行配组。
作为实施例的改进，按照T1/C4、T2/C3、T3/C2、T4/C1进行搭配使用。
实施例一
1)领取8只待化成的IFP20100140，标称容量为30Ah的单体电池，记录电池的原始编码，并依次编号为1-8#，电池在25℃条件下，静置36h；
2)上述电池接入化成柜，用以下化成工艺步骤进行化成：
600mA电流恒流充电240min，之后用6000mA电流充电6min，再6000mA恒压充电，限压3.65V，限流600mA，限时210min；
3)化成结束后，10min之内抽真空3min，之后充氮气2min；
4)导出8只电池的化成曲线，如图1所示，并对1.65V～2.2V电压平台段的曲线进行分析，其中根据平台段时间长短统计分组如下表1所示：
表1电池在1.65V～2.2V电压平台段的电解时间
5)上述化成结束后的电池，转入分容工序，分容结束后测试电池的交流内阻及电池容量如下表2，挑选出不在电池交流内阻平均值正负5％的范围的电池，并对电池容量进行分档如下：
表2各电池交流内阻、电池容量及容量分档
6)对上述5只挑选合格的电池进行配组成5P模块，并选取生产线上挑选好的电池进行配组，配组成5P模块作为对照；
根据上述分档，该实施例中选取5支电池分别是4#-C1档、2#-C2档、8#-C3档、6#-C3档、5#-C4档；
7)对上述配组好的两个5P模块进行循环测试，并对比测试过程中的压差，及容量保持率的数据，具体对比数据如下表3、表4所示：
表3各配组模块压差数据
表4各配组模块容量保持率
分析表3、表4的数据可知，通过本发明的筛选方法得到的电池在五次循环测试后，所测量的充放电压差相对于产线配组的模组有较明显的减小，容量保持率提升近2％(压差越小越好，压差越大锂电池容量损失就越多)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，包括以下步骤；
1）将生产注液后待化成规格型号的电池，取若干进行静置，备用；
2）上述电池连接化成柜，进行化成；
3）化成结束后，下柜10min内，抽真空3min之后充氮气2min；
4）导出电池化成曲线，对1.65～2.2V电压平台段的化成曲线进行分析；
5）根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选，并按照时间长短进行分档，若无电解水平台，则时间记为0；
6）通过现有配组方案，进行配组测试验证。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，所述步骤1）中的静置，具体为23～25℃下静置24～36h。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，所述步骤2）中的化成，具体包括如下操作：
先以不大于0.05C的电流I1，恒流充电不短于200min，再以不大于0.5C的电流，数值上等于5～10倍I1的电流I2恒流充电时间不长于6min，最后用I2恒压充电至70%SOC～90%SOC。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，所述步骤5）中，根据电解水平台段的时间长短，对电池进行筛选的具体操作为：
将平台段时间小于60s的作为T1档，60s～300s的作为T2档，300s～600s作为T3档，600s～900s为T4档，900s～1200s为T5档，大于1200s为T6档。
5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，所述步骤6）中现有配组方案为：从交流内阻及容量的一致性两个方面进行配组。
6.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，首先挑选交流内阻符合要求的电池，进行容量的分档，容量分档的依据是额定容量的正负差值100mAH、200mAh、300mAh、400mAh分为4档，分别为C1、C2、C3、C4，并进行容量差值的高低配组，进行配组。
7.根据权利要求6所述的一种磷酸铁锂动力锂离子电池筛选方法，其特征在于，按照T1/C4、T2/C3、T3/C2、T4/C1进行搭配使用。
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