CN108226798A

CN108226798A - 一种锂电池自放电性能的检测分选方法

Info

Publication number: CN108226798A
Application number: CN201810005634.4A
Authority: CN
Inventors: 张武军; 李云峰; 赵永锋; 许飞; 祁晓英; 谭倩; 顾月茹; 罗传军; 李小涛; 李莉
Original assignee: Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
Current assignee: Duofuduo (jiaozuo) Amperex Technology Ltd
Priority date: 2018-01-03
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2018-06-29

Abstract

本发明涉及一种锂电池自放电性能的检测分选方法，该方法包括如下步骤：1)对电池充电至设定SOC；2)在常温环境下，放置第一设定时间后，测量电池的内阻与开路电压，内阻记为R1，开路电压记为V1；3)在设定磁场强度与设定温度下，放置第二设定时间，以使电池进行自放电；4)消磁后测量电池的内阻和开路电压，内阻记为R2，开路电压记为V2；5)计算电池内阻的变化量▽R和开路电压的变化量▽V，当内阻的变化量▽R小于内阻变化标准值且开路电压的变化量▽V小于开路电压变化标准值时，判定电池为良品。本发明的方法缩短了电池自放电测试时间，提高了挑选出的电池的一致性及电池分选的可靠性。

Description

一种锂电池自放电性能的检测分选方法

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池自放电性能的检测分选方法。

背景技术

目前，由于石化能源的不可再生性与环境污染问题的严重性，国家大力发展新能源，其中锂电池作为新能源的一员，得到了迅速发展。其中磷酸铁锂电池由于其比容量高，放电电压稳定，没有记忆效应等优点，已经广泛应用于各行各业。然而在电池生产过程，由于生产材料批次的变化、生产工艺的变化和生产环境的变化，会造成电池的一致性变化，这种变化表现在电池的自放电上。若不及时将自放电大的电池挑选出来，在后期电池配组后，会造成整组电池的不一致，进而导致整组电池的失效。所以，在电池成品后必须进行电池的自放电性能检测与分选。

磷酸铁锂电池自放电筛选的难度在于电池在短时间内的自放电率小，表现不明显。正常电池的自放电大小与异常电池的自放电大小差别很小，而且正常生产电池工艺不允许电池搁置时间很长。因此，寻求在短时间内能够放大电池自放电的检测方法成为电池筛选的重点。

在申请公布号为CN102303023A，名为“磷酸铁锂电池自放电性能的检测分选方法”的中国专利中，其提供了一种锂电池自放电性能的检测分选方法，但是在测试电池自放电过程中仅通过电压下降量进行电池分选，并未引入电池内阻变化量，检测的可靠性不高。而且电池自放电过程中仅控制搁置时间来加速电池自放电，并未引入磁场和对环境温度的控制，检测时间较长。在申请公布号为CN102508173A，名为“磷酸铁锂电池自放电检测方法”的中国专利中，其通过磁场处理加速磷酸铁锂电池的自放电，但是其没有引入电池内阻变化量，并且其在搁置前后通过测试电池容量变化进行判断自放电大小，需要时间长，设备投入量大。

发明内容

本发明提供了一种锂电池自放电性能的检测分选方法，以解决现有的锂电池自放电性能的检测分选方法检测时间长，分选的可靠性低，分选后电池一致性依旧不好的问题。

为解决上述技术问题，本发明的锂电池自放电性能的检测分选方法包括如下十二个单元方案：

单元方案一，该锂电池自放电性能的检测分选方法包括如下步骤：

1)对电池充电至设定SOC；

2)在常温环境下，放置第一设定时间后，测量电池的内阻与开路电压，内阻记为R1，开路电压记为V1；

3)在设定磁场强度与设定温度下，放置第二设定时间，以使电池进行自放电；

4)消磁后测量电池的内阻和开路电压，内阻记为R2，开路电压记为V2；

5)计算电池内阻的变化量▽R和开路电压的变化量▽V，当内阻的变化量▽R小于内阻变化标准值且开路电压的变化量▽V小于开路电压变化标准值时，判定电池为良品。

单元方案二，在单元方案一的基础上，所述设定SOC为100％SOC或40％～60％SOC。

单元方案三，在单元方案一的基础上，所述第一设定值为0～24h。

单元方案四，在单元方案一的基础上，所述设定磁场强度为0.01T～1.5T。

单元方案五，在单元方案四的基础上，所述设定温度为25℃～55℃。

单元方案六，在单元方案五的基础上，所述第二设定时间为0.5～5天。

单元方案七、八、九、十、十一、十二，在单元方案一、二、三、四、五、六的基础上，所述内阻变化标准值为设定个数电池内阻变化量的均值，所述开路电压变化标准值为设定个数电池开路电压变化量的均值。

其中，SOC表示荷电状态，如40％SOC表示电池剩余电量百分比为40％，60％SOC表示电池剩余电量百分比为60％。

本发明的有益效果是：本发明的锂电池自放电性能的检测分选方法通过引入磁场加速与温度控制结合的方式，加速电池的自放电行为，缩短了电池自放电测试时间，在短时间内挑选出自放电大的电池；同时引入电池内阻变化指标，提高了挑选出的电池的一致性及电池分选的可靠性，解决了现有电池自放电性能检测时间长，分选后电池一致性依旧不好的问题。

附图说明

图1为本发明锂电池自放电性能的检测分选方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。

本发明的锂电池自放电性能的检测分选方法包括如下步骤：

1)对电池充电至设定SOC；

其中，设定SOC可以选择为100％SOC或40％～60％SOC。

第一设定值的选取范围为0～24h。

设定磁场强度的选择范围为0.01T～1.5T。

设定温度的选择范围为25℃～55℃。

第二设定时间的选择范围为0.5～5天。

电池内阻变化标准值为采用上述步骤1)～5)的方法计算得到的设定个数电池内阻变化量的均值，所述开路电压变化标准值为采用上述步骤1)～5)的方法计算得到的设定个数电池开路电压变化量的均值。

本发明的基本思路在于上述技术方案，在本发明的原理和精神的指导下，对设定SOC、第一设定值、设定磁场强度、设定温度、第二设定时间、电池内阻变化标准值及开路电压变化标准值，可以在上述设定范围内进行选择或求取。现给出两个具体实例，对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实例1

该实例中，设定SOC为100％SOC，第一设定值为12h，设定磁场强度为0.5T，设定温度为45℃，第二设定时间为1天，电池内阻变化标准值为1000支电芯电阻变化量的均值，开路电压变化标准值为1000支电芯开路电压变化量的均值。具体的分选过程为：

将100支电池充电到100％SOC。在常温条件下存放12h后，测试电池的内阻与开路电压，内阻记为R1、R2……R100，电压记为V1、V2……V100。放置在磁场强度为0.5T、温度为45℃的环境中，搁置1天。消磁后测试电池的内阻与开路电压，内阻记为R’1、R’2、……R’100，电压记为V’1、V’2、V’3、……V’100。计算▽R1、▽R2、▽R3……▽R100与压降▽V1、▽V2、……▽V100。判断各电池的▽R是否小于电池内阻变化标准值、▽V是否小于开路电压变化标准值，当该电池的▽R和▽V均满足上述条件的话，判定为良品。

实例2

该实例中，设定SOC为100％SOC，第一设定值为24h，设定磁场强度为0.5T，设定温度为45℃，第二设定时间为5天，电池内阻变化标准值为0.74mV，开路电压变化标准值为10.6mΩ，具体的分选过程为：

将5支电池(编号1-5号)充电到100％SOC。在常温条件下存放24h后，测试电池的内阻与开路电压，内阻依次记为4.77mΩ、4.44mΩ、4.82mΩ、4.25mΩ、4.75mΩ，电压依次记为3.3384V、3.3411V、3.3395V、3.3411V、3.3392V。放置在磁场强度为0.5T、温度为45℃的环境中，搁置5天。消磁后测试电池的内阻与开路电压，内阻依次记为5.50mΩ、5.16mΩ、5.66mΩ、4.93mΩ、5.48mΩ，电压依次为3.3298V、3.3283V、3.3296V、3.3286V、3.3297V。计算▽R依次为0.73mΩ、0.72mΩ、0.84mΩ、0.68mΩ、0.73mΩ，计算压降▽V依次为8.6mV、12.8mV、9.9mV、12.5mV、9.5mV。根据标准压降为0.74mV、内阻为10.6mΩ，比较后，仅有1号与5号电芯为良品。

Claims

1.一种锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)对电池充电至设定SOC；

2.根据权利要求1所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述设定SOC为100％SOC或40％～60％SOC。

3.根据权利要求1所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述第一设定值为0～24h。

4.根据权利要求1所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述设定磁场强度为0.01T～1.5T。

5.根据权利要求4所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述设定温度为25℃～55℃。

6.根据权利要求5所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述第二设定时间为0.5～5天。

7.根据权利要求1～6任意一项所述锂电池自放电性能的检测分选方法，其特征在于，所述内阻变化标准值为设定个数电池内阻变化量的均值，所述开路电压变化标准值为设定个数电池开路电压变化量的均值。