CN107528093A - 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺 - Google Patents

一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107528093A
CN107528093A CN201710774668.5A CN201710774668A CN107528093A CN 107528093 A CN107528093 A CN 107528093A CN 201710774668 A CN201710774668 A CN 201710774668A CN 107528093 A CN107528093 A CN 107528093A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
aging
iron phosphate
lithium iron
phosphate dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710774668.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107528093B (zh
Inventor
武玉哲
林彭桃君
刘琦
王雅静
朱炜宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNSG ANHUI HONG SIFANG LITHIUM Co Ltd
Original Assignee
CNSG ANHUI HONG SIFANG LITHIUM Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CNSG ANHUI HONG SIFANG LITHIUM Co Ltd filed Critical CNSG ANHUI HONG SIFANG LITHIUM Co Ltd
Priority to CN201710774668.5A priority Critical patent/CN107528093B/zh
Publication of CN107528093A publication Critical patent/CN107528093A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107528093B publication Critical patent/CN107528093B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺，包括步骤：磷酸铁锂动力电池化成工艺完成后，测量电池电压，确定电池SOC为40‑60%；将电池装在真空工装上老化8‑16h，抽真空至真空度为‑0.07~‑0.09mpa，环境温度控制在30‑45℃。本发明老化工艺用时8‑16h，与传统工艺的15天相比，大大缩短了老化工艺时间，使老化设备数量减少了6倍以上，提高了磷酸铁锂动力电池的生产效率，且锂电池性能保持良好。

Description

一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺。
背景技术
石油资源日益枯竭，在下次石油危机来临之前，大力发展纯电动汽车是不二之选。锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，具有能量密度高、环境友好、无记忆效应、循环寿命长、自放电少等突出的优点，是摄像机、移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源，也是未来电动汽车、军用的理想轻型高能动力源。因此，锂离子电池成为近年来电池界广泛研究的热点，而磷酸铁锂具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，成为了新一代锂离子电池的理想正极材料。
目前市场上需求的都是高电压、高容量的新能源系统，而磷酸铁锂电池的额定电压只有3.2V左右，所以只能通过用多个单体电池先并后串或者先串后并来达到此要求。但在使用过程中，单体电池数量越多产生的外在问题越多，比如连接问题、短板效应问题、管理系统监测难问题等等，由于以上原因大容量磷酸铁锂电池成为大家研发生产的主要方向。
化成是锂电池生产过程中的重要工序，化成是电池的初使化，使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程，锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道工序。磷酸铁锂电池在化成后，会形成一层网珊状的SEI膜，SEI膜主要由电池电极、电解液在不同电压状态下反应制成。化成后负极表面的SEI膜还不够稳定，SEI膜表面还有许多副反应没有结束，也有许多空洞，需要通过搁置使SEI膜自身修补，达到致密的状态。
但是磷酸铁锂动力在老化过程中容易出现胀气、老化不完全、时间过长等问题，导致电池生产周期长、容量发挥不出来、电压平台偏低、循环寿命减短等现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺，包括以下步骤：
(1)磷酸铁锂动力电池化成工艺完成后，测量电池电压，确定电池SOC为40-60％；
(2)将电池装在真空工装上老化8-16h，抽真空至真空度为-0.07～-0.09mpa，环境温度控制在30-45℃。
本发明的有益效果：
1、在SEI膜形成的过程中有气体的产生消耗锂离子，导致容量降低，气体的产生会导致电芯不够紧密，导致锂离子的迁移距离加长，本发明老化工艺确定SOC为40-60％，在真空度为-0.07～-0.09mpa，环境温度控制在30-45℃的条件下老化8-16h，既保证SEI膜的形成，又避免电池的副反应影响电池的性能。
2、本发明老化工艺用时8-16h，与传统工艺的15天相比，大大缩短了老化工艺时间，使老化设备数量减少了6倍以上，提高了磷酸铁锂动力电池的生产效率，且锂电池性能保持良好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺，包括以下步骤：
(1)磷酸铁锂动力电池化成工艺完成后，测量电池电压，确定电池SOC为40-60％；
(2)将电池装在真空工装上老化8-16h，抽真空至真空度为-0.07～-0.09mpa，环境温度控制在30-45℃。
本发明围绕这些因素做以下研究和改进：
1、在不同SOC状态下老化；
2、在不同温度下老化；
3、在不同真空下老化；
实施例1：以76Ah铝壳磷酸铁锂电池为例，设计容量76Ah，实际容量76-78Ah，电压平台3.22-3.23V，内阻0.33mΩ，循环寿命3000周。
在不同SOC状态下老化，检测数据见表1：
表1
从表1可以看出，电池在老化过程中不同SOC状态下，电池性能是不同的，证明电池在老化过程中，高SOC状态下电池副反应比较强，低SOC状态下SEI膜自身无法修补。SEI膜的形成需要一定的电压。
实施例2：以76Ah铝壳磷酸铁锂电池为例，设计容量76Ah，实际容量76-78Ah，电压平台3.22-3.23V，内阻0.33mΩ，循环寿命3000周。
在不同温度下老化，检测数据见表2：
表2
从表2可以看出，不同温度下老化对电池的性能有影响，SEI膜在形成的过程中副反应的强度受温度影响。
实施例3：以76Ah铝壳磷酸铁锂电池为例，设计容量76Ah，实际容量76-78Ah，电压平台3.22-3.23V，内阻0.33mΩ，循环寿命3000周。
不同真空度情况下，检测数据见表3：
表3
从表3可以看出，不同真空状态下老化对电池的性能有影响，主要表现为在SEI膜形成的过程中有气体的产生，例如二氧化碳会和锂盐产生反应，消耗锂离子，导致容量降低，气体的产生会导致电芯不够紧密，导致锂离子的迁移距离加长。
实施例4：将磷酸铁锂电池按以下条件进行测试，结果见表4。
表4
从表4中可以看出，磷酸铁锂电池的电性能不受时间缩短的影响。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）磷酸铁锂动力电池化成工艺完成后，测量电池电压，确定电池SOC为40-60%；
（2）将电池装在真空工装上老化8-16h，抽真空至真空度为-0.07~-0.09mpa，环境温度控制在30-45℃。
CN201710774668.5A 2017-08-31 2017-08-31 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺 Active CN107528093B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710774668.5A CN107528093B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710774668.5A CN107528093B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107528093A true CN107528093A (zh) 2017-12-29
CN107528093B CN107528093B (zh) 2020-10-02

Family

ID=60683186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710774668.5A Active CN107528093B (zh) 2017-08-31 2017-08-31 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107528093B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556588A (zh) * 2019-10-11 2019-12-10 潍坊聚能电池有限公司 一种锂离子电池的新型活化工艺
WO2020226285A1 (ko) * 2019-05-09 2020-11-12 주식회사 엘지화학 이차전지의 제조방법
CN112736287A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 惠州亿纬创能电池有限公司 一种电极润湿方法、电极和电池
CN114512702A (zh) * 2022-02-10 2022-05-17 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 一种快速稳定蓄电池开路电压的化成及后处理工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103855431A (zh) * 2014-03-24 2014-06-11 四川剑兴锂电池有限公司 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法
KR20150015417A (ko) * 2013-07-31 2015-02-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 리튬 이차전지
JP2016025716A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池システム
CN105449286A (zh) * 2015-07-30 2016-03-30 万向A一二三系统有限公司 一种软包锂离子电池活化方法
CN105762430A (zh) * 2016-04-21 2016-07-13 广东五洲龙电源科技有限公司 一种磷酸铁锂动力电池化成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150015417A (ko) * 2013-07-31 2015-02-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지의 제조방법 및 이를 사용하여 제조되는 리튬 이차전지
CN103855431A (zh) * 2014-03-24 2014-06-11 四川剑兴锂电池有限公司 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法
JP2016025716A (ja) * 2014-07-18 2016-02-08 日産自動車株式会社 非水電解質二次電池システム
CN105449286A (zh) * 2015-07-30 2016-03-30 万向A一二三系统有限公司 一种软包锂离子电池活化方法
CN105762430A (zh) * 2016-04-21 2016-07-13 广东五洲龙电源科技有限公司 一种磷酸铁锂动力电池化成方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020226285A1 (ko) * 2019-05-09 2020-11-12 주식회사 엘지화학 이차전지의 제조방법
CN110556588A (zh) * 2019-10-11 2019-12-10 潍坊聚能电池有限公司 一种锂离子电池的新型活化工艺
CN112736287A (zh) * 2020-12-25 2021-04-30 惠州亿纬创能电池有限公司 一种电极润湿方法、电极和电池
CN114512702A (zh) * 2022-02-10 2022-05-17 天能电池集团(马鞍山)新能源科技有限公司 一种快速稳定蓄电池开路电压的化成及后处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN107528093B (zh) 2020-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105449301B (zh) 一种解决钛酸锂电池胀气失效的方法
CN103855431B (zh) 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法
CN104617272B (zh) 一种多孔硅碳复合材料的制备方法
CN106848399B (zh) 一种适用于硅碳负极且耐高电压的锂离子电池电解液
CN107528093A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池的老化工艺
CN105720236A (zh) 一种钠离子电池负极用泡沫镍自支撑片状Ni3P/C复合材料及其制备方法
WO2018209912A1 (zh) 一种锡硫化物/硫/少层石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN106025364A (zh) 一种锂容量低损耗锂离子电池化成方法
CN105355457A (zh) 锂离子电容器及其化成方法
CN103762334B (zh) 锂离子二次电池及其正极
WO2018095202A1 (zh) 一种复合锂电池及其制备方法
CN109659640A (zh) 一种锂离子电池快速化成工艺
CN105140481A (zh) 一种高容量锂离子电池负极材料的制备方法
CN103794756A (zh) 预嵌锂的石墨烯极片及其制备方法与应用
CN104577191A (zh) 一种聚合物锂离子电池及其制备方法
CN104681876A (zh) 一种提高磷酸铁锂电池综合电化学性能的化成方法
CN104810516A (zh) 一种改善低温充放电性能的锂离子电池
CN108493482A (zh) 锂离子电池及其成化方法
CN107579301B (zh) 一种磷酸铁锂动力电池的化成工艺
CN103531776B (zh) 高安全性超长寿命的锂离子电池及其正极材料和化成方法
CN103985911B (zh) 一种锂离子电池老化方法
CN110600285B (zh) 一种锂离子电化学储能器件负极的无析锂预嵌锂方法
CN103151569B (zh) 一种提高含有锂镍锰氧正极材料的锂离子电池循环稳定性的方法及锂离子电池
CN102299375B (zh) 锂离子动力电池及锂离子动力电池的制备方法
CN202905855U (zh) 一种锂离子二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant