CN109212427A - 一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺 - Google Patents

一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺 Download PDF

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黄锐升
刘小虹
李国敏
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Abstract

一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺，该工艺是电池在不同荷电状态SOC下，先通过高温45℃储存老化后测试电池电压值（时间点H1、电压V1），再经过相对湿度为60%～70%的高湿储存后，测试电池电压值（时间点H2、电压V2），根据计算公式电压降K值=（V1‑V2）/（H2‑H1）自动计算出电池电压的自放电变化值，筛选出自放电K值≥2mV/d电池挑出。本发明能非常有效地筛选自放电大的电池，可以大大提高锂离子电池自放电大的检出率，加快检出效率，提高产品质量。

Description

一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺
技术领域
本发明属于聚合物锂离子电池制备技术领域，尤其涉及一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺。
背景技术
锂离子电池具有比能量高，自放电率低，高低温性能好，充放电寿命长，无记忆效应等特点，目前被广泛应用于笔记本电脑、摄像机、数码相机、个人数字助理（PDA）、移动通讯终端产品、电动工具、储能电站和电动车等产品上。为了满足客户使用需求，电池能量密度不断提升，电池性能越发严格，许多产品需将多节单体电池串联或并联使用，以达到较高的输出电压和容量。各批次电池在工艺及制备过程中容量、内阻、自放电率等性能有差异。筛选性能基本一致的单体电池是组成电池组关键环节之一，其中对单体电池自放电的筛选至关重要，而目前锂离子电池自放电挑选方法存在方法复杂，误判率高，周期长等问题，因此一种真实可靠、精确的锂离子电池自放电筛选方法对于锂离子电池生产厂家来说非常重要，它可以有效地提高产品质量，降低产品出货风险，提升企业核心竞争力，满足市场日益的产品质量需求。
发明内容
严格的说，锂离子电池自放电用容量的衰减来表示更为准确，只是没有合适的设备在不让电池放电的情况下直接测出其剩余容量，而只能是通过精密测量其电压来间接的衡量其自放电，也就是所说的单位时间内电池的压降，即K值。
针对以上问题，本发明为一种有效的聚合物锂离子电池自放电筛选工艺，其具体步骤如下：
（1）将电池恒流恒压充电到预设荷电状态80% SOC～100%SOC；初始电压越高，自放电率越明显；
（2）高温45℃储存搁置老化48h～72h，冷却至常温后使用OCV（Open Circuit Voltage，开路电压）精密测试系统测试出电压V1并做好测试时间点H1，记录保存到电脑追溯；
（3）电压V1测试出来后，将电池至于相对湿度为60%～70%的高湿储存仓中搁置24h～36h；
（4）高湿搁置后进行电池除湿干燥，干燥后使用OCV精密测试系统测试出电压V2并做好测试时间点H2，记录保存到电脑追溯；
（5）电池高温高湿搁置后，利用OCV测试系统储存的测试时间点H1、H2、电压V1、电压V2，根据计算公式电压降K值=（V1-V2）/（H2-H1）自动计算出单体电池电压的自放电变化值即K值，筛选出自放电K值≥2mV/d电池挑出即可。
本发明的有益效果是： 通过对聚合物锂离子电池预设充电到高初始电量，然后高温老化加大自放电程度，接着电池冷却到常温，在常温环境下保证电池测试环境条件跟电池温度的一致性测试出电压V1，再将电池高湿环境搁置干燥后测试出V2电压，非常有效地筛选自放电大的电池，可以大大提高锂离子电池自放电大的检出率，加快检出效率，提高产品质量。
具体实施方式
实施例1：
（1） 取606090聚合物锂离子电池锂离子电池10只，编号为1-10号，将电池充电至电池荷电状态为80％SOC；
（2）将电池高温45℃储存搁置老化48h，冷却至常温后使用OCV精密测试系统测试出电压V1并做好测试时间点H1；
（3）电压V1测试出来后，将电池至于相对湿度为60%的高湿储存仓中搁置24h；
（4）高湿搁置后进行电池除湿干燥，干燥后使用OCV精密测试系统测试出电压V2并做好测试时间点H2，记录保存到电脑追溯；
（5）电池高温高湿搁置后，利用OCV测试系统储存的测试时间点H1、H2、电压V1、电压V2，根据计算公式电压降K值=（V1-V2）/（H2-H1）自动计算出单体电池电压的自放电变化值即K值，筛选出自放电≥2mV/d电池挑出即可。如表1所示，共有0只自放电≥2mV/d的电池筛选出。
实施例2：
（1）取606090聚合物锂离子电池锂离子电池10只，编号为11-20号，将电池充电至电池荷电状态为90％SOC；
（2）将电池高温45℃储存搁置老化60h，冷却至常温后使用OCV精密测试系统测试出电压V1并做好测试时间点H1；
（3）电压V1测试出来后，将电池至于相对湿度为70%的高湿储存仓中搁置30h；
（4）高湿搁置后进行电池除湿干燥，干燥后使用OCV精密测试系统测试出电压V2并做好测试时间点H2，记录保存到电脑追溯；
（5）电池高温高湿搁置后，利用OCV测试系统储存的测试时间点H1、H2、电压V1、电压V2，根据计算公式电压降K值=（V1-V2）/（H2-H1）自动计算出单体电池电压的自放电变化值即K值，并根据各公司的工艺K值要求，筛选出自放电≥2mV/d电池挑出即可。如表1所示，共有0只自放电≥2mV/d的电池筛选出。
实施例3：
（1）取606090聚合物锂离子电池锂离子电池10只，编号为21-30号，将电池充电至电池荷电状态为100％SOC；
（2）将电池高温45℃储存搁置老化72h，冷却至常温后使用OCV精密测试系统测试出电压V1并做好测试时间点H1；
（3）电压V1测试出来后，将电池至于相对湿度为70%的高湿储存仓中搁置36h；
（4）高湿搁置后进行电池除湿干燥，干燥后使用OCV精密测试系统测试出电压V2并做好测试时间点H2，记录保存到电脑追溯；
（5）电池高温高湿搁置后，利用OCV测试系统储存的测试时间点H1、H2、电压V1、电压V2，根据计算公式电压降K值=（V1-V2）/（H2-H1）自动计算出单体电池电压的自放电变化值即K值，并根据各公司的工艺K值要求，筛选出自放电≥2mV/d电池挑出即可。如表1所示，如表1所示，共有1只自放电≥2mV/d的电池筛选出。
表1：实施例1-3单体电池电压的自放电变化值K值记录表
编号 充电状态SOC H1（天/d） V1(mV) H2（天/d） V2(mV) K值（mV/d）
1 80% 2/6 10:01 AM 3982 2/9 10:02 AM 3981 0.33
2 80% 2/6 10:01 AM 3983 2/9 10:02 AM 3980 1.00
3 80% 2/6 10:01 AM 3982 2/9 10:02 AM 3981 0.33
4 80% 2/6 10:01 AM 3986 2/9 10:02 AM 3986 0.00
5 80% 2/6 10:01 AM 3978 2/9 10:02 AM 3975 1.00
6 80% 2/6 10:01 AM 3980 2/9 10:03 AM 3980 0.00
7 80% 2/6 10:01 AM 3990 2/9 10:03 AM 3986 1.33
8 80% 2/6 10:01 AM 3983 2/9 10:03 AM 3883 0.00
9 80% 2/6 10:02 AM 3986 2/9 10:03 AM 3984 0.67
10 80% 2/6 10:02 AM 3985 2/9 10:03 AM 3984 0.33
11 90% 2/7 08:03 AM 4198 2/1008:02 AM 4198 0.00
12 90% 2/7 08:03 AM 4196 2/10 08:02 AM 4193 1.00
13 90% 2/7 08:03 AM 4197 2/10 08:02 AM 4196 0.33
14 90% 2/7 08:03 AM 4199 2/10 08:02 AM 4195 1.33
15 90% 2/7 08:03 AM 4200 2/10 08:02 AM 4199 0.33
16 90% 2/7 08:03 AM 4195 2/10 08:02 AM 4194 0.33
17 90% 2/7 08:03 AM 4198 2/10 08:02 AM 4196 0.67
18 90% 2/7 08:03 AM 4199 2/10 08:03 AM 4195 1.33
19 90% 2/7 08:03 AM 4201 2/10 08:03 AM 4196 1.67
20 90% 2/7 08:03 AM 4197 2/10 08:03 AM 4197 0.00
21 100% 2/8 10:05 AM 3982 2/11 10:07 AM 3982 0.00
22 100% 2/8 10:05 AM 3993 2/11 10:07 AM 3990 1.00
23 100% 2/8 10:05 AM 3982 2/11 10:07 AM 3981 0.33
24 100% 2/8 10:05 AM 3986 2/11 10:07 AM 3986 0.00
25 100% 2/8 10:05 AM 3994 2/11 10:07 AM 3992 0.67
26 100% 2/8 10:05 AM 3990 2/11 10:07 AM 3990 0.00
27 100% 2/8 10:05 AM 3990 2/11 10:07 AM 3990 0.00
28 100% 2/8 10:06 AM 3993 2/11 10:07 AM 3992 0.33
29 100% 2/8 10:06 AM 3992 2/11 10:07 AM 3985 2.33
30 100% 2/8 10:06 AM 3991 2/11 10:07 AM 3990 0.33
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种聚合物锂离子电池自放电筛选工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
（1）将电池恒流恒压充电到预设荷电状态80% SOC～100%SOC；
（2）高温45℃储存搁置老化48h～72h，冷却至常温后使用OCV精密测试系统测试出电压V1并做好测试时间点H1，记录保存到电脑追溯；
（3）电压V1测试出来后，将电池至于相对湿度为60%～70%的高湿储存仓中搁置24h～36h；
（4）高湿搁置后进行电池除湿干燥，干燥后使用OCV精密测试系统测试出电压V2并做好测试时间点H2，记录保存到电脑追溯；
（5）电池高温高湿搁置后，利用OCV测试系统储存的测试时间点H1、H2、电压V1、电压V2，根据计算公式电压降K值=（V1-V2）/（H2-H1）自动计算出单体电池电压的自放电变化值即K值，筛选出自放电K值≥2mV/d电池挑出即可。
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