CN109216796A - 一种激活锂离子电池的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种激活锂离子电池的方法，通过将锂离子电池过放电至常规放电截止电压以下，从而激活电极材料，减小电池内阻，消除电极的极化，恢复电池的部分充放电容量。本发明的方法，能够对容量衰减的电池进行激活，使被激活电池的容量恢复接近至原始容量，并且延长电池的循环寿命。

Description

一种激活锂离子电池的方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种激活锂离子电池的方法。
背景技术
随着锂离子电池技术的快速发展，锂离子电池作为动力、储能电源亦开始得到大量应用。对于大功率的动力电源，通常将若干个单体电池串联或并联形成电池组，共同工作，而电池组中任意单体电池的功能性失效，均会导致整个电池组的功能性失效，甚至会引发电池的安全性失控等问题。因此需要对电池组中的电池进行定期的维护和激活，避免电池功能性失效。
发明内容
本发明提供了一种激活锂离子电池的方法，通过将锂离子电池过放电至常规放电截止电压以下，从而激活电极材料，减小电池内阻，消除电极的极化，恢复电池的部分充放电容量。本发明的方法，能够对容量衰减的电池进行激活，使被激活电池的容量恢复接近至原始容量，并且延长电池的循环寿命。
具体的方案如下：
一种锂离子电池激活方法，其中包括以下步骤：
1)、将锂离子电池放电至截止电压，所述截止电压为2.7-2.8V；
2)、然后继续过放电至过放电截止电压；
3)、将放电至过放电截止电压的电池，在所述过放电截止电压附近进行正负交替脉冲电流循环若干次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同，脉冲作用时间相同。
进一步的，所述步骤1中的截止电压为2.75V。
进一步的，所述步骤3中正负交替脉冲电流循环3-20次，脉冲电流为0.1-0.2C，脉冲作用时间为10-60s，间隔0-20s。
进一步的，所述步骤3中正负交替脉冲电流循环10次。
进一步的，所述步骤3中脉冲电流为0.2C。
进一步的，所述步骤3中脉冲作用时间为20s，间隔10s。
一种锂离子电池组的运行方法，其中包括以下步骤：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.05-0.1C充电至第一截止电压，所述第一截止电压为3.6-3.7V；
2)、以0.1-0.5C充电至第二截止电压，所述第二截止电压为4.2-4.3V；
3)、以1-2C放电至第三截止电压，所述第三截止电压为2.7-2.8V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，将待激活电池继续过放电至过放电截止电压，所述过放电截止电压＝第三截止电压-k*(单体电池温度/温度平均值-1)，所述k为温度调整系数，k为0.1-0.8；
6)、将放电至过放电截止电压的电池，在所述截止电压附近进行正负交替脉冲电流循环3-20次，脉冲电流为0.1-0.2C，脉冲作用时间为10-60s，间隔0-20s。
本发明具有如下有益效果：
1、根据不同电池的放热量不同，加大单体电池之间的温度差，从而精确的筛选出待激活的电池；
2、根据待激活电池的不同情况，采用不同的过放电激活程序，对内阻大温度高的电池采用较大强度的过放电激活程序，使得化成后的电池一致性高；
3、在过放电位下采用脉冲电流激活，降低电池内阻，恢复电池容量。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1
电池组的运行方法，其中包括以下筛选和激活步骤，激活步骤后继续电池组的供电工作：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.05C充电至3.6V；
2)、以0.1C充电至4.2V；
3)、以1C放电至2.7V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，继续过放电至过放电截止电压：
过放电截止电压＝2.7-0.1*(单体电池温度/温度平均值-1)；
6)、将待激活电池在其所在电压附近进行正负交替脉冲电流循环3次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同为0.1C，脉冲作用时间相同为10s，间隔0s。
实施例2
电池组的运行方法，其中包括以下筛选和激活步骤，激活步骤后继续电池组的供电工作：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.1C充电至3.7V；
2)、以0.5C充电至4.3V；
3)、以2C放电至2.8V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，继续过放电至过放电截止电压：
过放电截止电压＝2.8-0.8*(单体电池温度/温度平均值-1)；
6)、将待激活电池在其所在电压附近进行正负交替脉冲电流循环20次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同为0.2C，脉冲作用时间相同为60s，间隔20s。
实施例3
电池组的运行方法，其中包括以下筛选和激活步骤，激活步骤后继续电池组的供电工作：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.08C充电至3.6V；
2)、以0.2C充电至4.2V；
3)、以1.5C放电至2.7V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，继续过放电至过放电截止电压，截止电压满足下式：
过放电截止电压＝2.7-0.5*(单体电池温度/温度平均值-1)；
6)、将待激活电池在其所在电压附近进行正负交替脉冲电流循环10次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同为0.2C，脉冲作用时间相同为30s，间隔10s。
实施例4
电池组的运行方法，其中包括以下筛选和激活步骤，激活步骤后继续电池组的供电工作：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.06C充电至3.65V；
2)、以0.3C充电至4.25V；
3)、以2C放电至2.75V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，继续过放电至过放电截止电压，截止电压满足下式：
过放电截止电压＝2.75-0.3*(单体电池温度/温度平均值-1)；
6)、将待激活电池在其所在电压附近进行正负交替脉冲电流循环15次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同为0.15C，脉冲作用时间相同为20s，间隔10s。
实施例5
电池组的运行方法，其中包括以下筛选和激活步骤，激活步骤后继续电池组的供电工作：
1)、将电池组中的锂离子电池以0.1C充电至3.6V；
2)、以0.4C充电至4.3V；
3)、以2C放电至2.7V；
4)、测量每个单体电池的温度，计算温度平均值；
5)、将温度高于平均值的电池作为待激活电池，继续过放电至过放电截止电压，截止电压满足下式：
过放电截止电压＝2.7-0.2*(单体电池温度/温度平均值-1)；
6)、将待激活电池在其所在电压附近进行正负交替脉冲电流循环10次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同为0.2C，脉冲作用时间相同为40s，间隔20s。
测试与结果
五组各包括50个单体电池的电池组，充放电循环200次后，分别采用实施例1-5的方法进行激活一次，然后继续充放电循环；以及比较例1，包括50个单体电池的电池组，持续进行充放电循环；所述充放电电流为1C；记录平均容量提高率＝平均激活后容量/平均激活前容量-1，以及电池组的循环寿命。
表1
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种锂离子电池激活方法，其中包括以下步骤：
1)、将锂离子电池放电至截止电压，所述截止电压为2.7-2.8V；
2)、然后继续过放电至过放电截止电压；
3)、将放电至过放电截止电压的电池，在所述过放电截止电压附近进行正负交替脉冲电流循环若干次，所述正脉冲电流和负脉冲电流的大小相同，脉冲作用时间相同。
2.如权利要求1所述的方法，所述步骤1中的截止电压为2.75V。
3.如权利要求1所述的方法，所述步骤3中正负交替脉冲电流循环3-20次，脉冲电流为0.1-0.2C，脉冲作用时间为10-60s，间隔0-20s。
4.如权利要求3所述的方法，所述步骤3中正负交替脉冲电流循环10次。
5.如权利要求3所述的方法，所述步骤3中脉冲电流为0.2C。
6.如权利要求3所述的方法，所述步骤3中脉冲作用时间为20s，间隔10s。
7.一种锂离子电池组的运行方法，其中包括如权利要求1-6任一项所述的激活方法。
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