一种钛酸锂电池的筛选方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其是涉及一种钛酸锂电池的筛选方法。
背景技术
蓄电池和原电池在没有外接放电回路的时候,会出现端电压降低、可用电量损失的现象,称为自放电。由于原材料和制造工艺的影响,少量锂离子电池的自放电率会达到正常电池的几倍,这些电池与其他电池串并联使用,会严重影响整组电池的性能。有必要将自放电率过大的电池挑选出来,作为不良品处理。
自放电属性异常筛选的难度在于在短时间的电池搁置中,这种现象往往不明显。尤其是钛酸锂电池,其充放电曲线较平缓,即使搁置3个月,其电压将低在1-2mV,很难在较短时间内筛选处自放电过大的电池,因此寻找一种短时间内能够快速有效的识别出电池自放电过大的方法非常重要。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种钛酸锂电池的筛选方法,能快速有效的筛选出自放电过大的钛酸锂电池。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种钛酸锂电池的筛选方法,包括:第一步、在对钛酸锂电池化成时最后一步将钛酸锂电池放电至1.0-2.0V;第二步、测试钛酸锂电池的电压;第三步、将钛酸锂电池在 30-60℃下放置10-48小时;第四步、测试钛酸锂电池的电压;第五步、计算两次测定的电压之间的压差。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池于15-35℃下放置2-8小时。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池于15-35℃下放置2-8小时。
技术方案中,优选的,第三步中,将钛酸锂电池在35-45℃下放置。
技术方案中,优选的,第三步中,将钛酸锂电池放置20-36小时。
技术方案中,优选的,第一步中对钛酸锂电池化成时最后一步将钛酸锂电池放电至1.3-1.8V。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池于20-30℃下放置。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池放置4-6小时。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池于20-30℃下放置。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池放置4-6小时。
本发明具有的优点和积极效果是:该方法可在1-2天内快速、有效的筛选出自放电过大的钛酸锂电池,方便有效的筛选出不良品,防止这些电池与其他电池串并联使用,影响整组电池的性能。
具体实施方式
由于蓄电池和原电池在没有外接放电回路的时候,会发生自放电现象。而由于原材料和制造工艺的影响,少量锂离子电池的自放电率会达到正常电池的几倍,这些电池与其他电池串并联使用,会严重影响整组电池的性能,因此需要将自放电率过大的电池挑选出来,作为不良品处理。而对于钛酸锂电池,其充放电曲线较平缓,即使搁置3个月,其电压降低在1-2mV,自放电现象不明显,在较短时间内对其自放电属性异常筛选,有很大的难度。例如:
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱 60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25±3℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电30分钟(50%SOC);
第六步:静置20min;
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在常温下4h,测试电池的电压(自放电前OCV1);然后放置在温度为25℃下1天,后将电池放置在常温下4h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,在现有的化成和电池自放电挑选制度下,在较短时间内钛酸锂电池自放电现象不明显,电池自放电属性良好与严重区别较小,在较短时间内对其自放电属性异常筛选困难。
为解决上述问题,在较短时间内对钛酸锂电池自放电属性进行筛选,本发明提出一种钛酸锂电池的筛选方法,包括:第一步、在对钛酸锂电池化成时最后一步将钛酸锂电池放电至1.0-2.0V;第二步、测试钛酸锂电池的电压;第三步、将钛酸锂电池在30-60℃下放置10-48小时;第四步、测试钛酸锂电池的电压;第五步、计算两次测定的电压之间的压差。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池于15-35℃下放置2-8小时。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池于15-35℃下放置2-8小时。
技术方案中,优选的,第三步中,将钛酸锂电池在35-45℃下放置。
技术方案中,优选的,第三步中,将钛酸锂电池放置20-36小时。
技术方案中,优选的,第一步中对钛酸锂电池化成时最后一步将钛酸锂电池放电至1.3-1.8V。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池于20-30℃下放置。
技术方案中,优选的,在第二步之前还进行将钛酸锂电池放置4-6小时。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池于20-30℃下放置。
技术方案中,优选的,在第四步之前还进行将钛酸锂电池放置4-6小时。
该方法可在1-2天内快速、有效的筛选出自放电过大的钛酸锂电池,方便有效的筛选出不良品,防止这些电池与其他电池串并联使用,影响整组电池的性能。
下面通过实施例对本发明具体实施方法进行详细介绍:
实施例一
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱 60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电至2.7V,恒压至0.05C;
第六步:静置20min;
第七步:以1C放电至截止电压1.5V(0%SOC);
第八步:静置20min。
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在常温(25℃)下4h,测试电池的电压(自放电前 OCV1);然后放置在温度为40℃下1天,后将电池放置在常温(25℃)下 4h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,本发明的钛酸锂电池的筛选方法,在较短时间内自放电严重的电池在自放电前后压降明显,不同电池自放电前后压降差异明显,钛酸锂电池自放电属性良好与严重区别大,因此,可以在较短的1天时间内对钛酸锂电池自放电属性异常进行快速的筛选。
实施例二
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电至2.7V,恒压至0.05C;
第六步:静置20min;
第七步:以1C放电至电压1.0V(0%SOC);
第八步:静置20min。
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在15℃下8h,测试电池的电压(自放电前OCV1);然后放置在温度为60℃下10h,后将电池放置在15℃下8h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,本发明的钛酸锂电池的筛选方法,在较短时间内自放电严重的电池在自放电前后压降明显,不同电池自放电前后压降差异明显,钛酸锂电池自放电属性良好与严重区别大,因此,可以在较短的1天时间内对钛酸锂电池自放电属性异常进行快速的筛选。
实施例三
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱 60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电至2.7V,恒压至0.05C;
第六步:静置20min;
第七步:以1C放电至电压1.8V(0%SOC);
第八步:静置20min。
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在30℃下6h,测试电池的电压(自放电前OCV1);然后放置在温度为30℃下48h,后将电池放置在30℃下6h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,本发明的钛酸锂电池的筛选方法,在较短时间内自放电严重的电池在自放电前后压降明显,不同电池自放电前后压降差异明显,钛酸锂电池自放电属性良好与严重区别大,因此,可以在较短的2天时间内对钛酸锂电池自放电属性异常进行快速的筛选。
实施例四
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电至2.7V,恒压至0.05C;
第六步:静置20min;
第七步:以1C放电至电压2.0V(0%SOC);
第八步:静置20min。
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在35℃下2h,测试电池的电压(自放电前OCV1);然后放置在温度为35℃下36h,后将电池放置在35℃下2h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,本发明的钛酸锂电池的筛选方法,在较短时间内自放电严重的电池在自放电前后压降明显,不同电池自放电前后压降差异明显,钛酸锂电池自放电属性良好与严重区别大,因此,可以在较短的1天半时间内对钛酸锂电池自放电属性异常进行快速的筛选。
实施例五
通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯,其中阴极为三元镍钴锰酸锂,阳极为钛酸锂,电芯的型号铝壳圆柱 60138(直径为60mm,高度为138mm)。对注液后的电池进行化成,化成制度如下:
温度:常温25℃
第一步:以0.5C的电流恒流充电至截止电压2.7V,恒压至0.05C;
第二步:静置20min;
第三步:以1C放电至截止电压1.5V;
第四步:静置20min;
第五步:以1C恒流充电至2.7V,恒压至0.05C;
第六步:静置20min;
第七步:以1C放电至电压1.3V(0%SOC);
第八步:静置20min。
然后进行自放电挑选,自放电挑选制度如下:
将化成后的电池放置在20℃下5h,测试电池的电压(自放电前OCV1);然后放置在温度为45℃下20h,后将电池放置在20℃下5h,测试电压(自放电后OCV2)。
由测试结果可以看出,本发明的钛酸锂电池的筛选方法,在较短时间内自放电严重的电池在自放电前后压降明显,不同电池自放电前后压降差异明显,钛酸锂电池自放电属性良好与严重区别大,因此,可以在较短的1天时间内对钛酸锂电池自放电属性异常进行快速的筛选。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。