CN110336087A - 锂离子电池壳电压异常修复方法、修复装置及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种锂离子电池壳电压异常修复方法、修复装置及锂离子电池，其中所述锂离子电池壳电压异常修复方法，包含以下步骤：S1：通过测试正极对壳体的极化曲线来确定不同电位下壳体的反应电流密度，确定壳体电压是否异常；S2：对壳电压异常的锂离子电池进行放电处理；S3：将锂离子电池依次接入充电接口及放电接口对所述锂离子电池的电量进行满充满放；S4：循环S3促进铝外壳和负极间粘附导电的电解液液体进行反应，恢复正极与壳体间的壳电压值。通过伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复，使得能够进一步增强同批次电池之间的一致性以及提高电池的安全性。

Description

锂离子电池壳电压异常修复方法、修复装置及锂离子电池
技术领域
本发明涉及壳电压异常修复技术领域，特别是指一种锂离子电池壳电压异常修复方法、修复装置及锂离子电池。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
近几年，锂离子电池在中国迅猛发展，各电池制造企业在积极的增加产能以期望获得更大的市场占有率。早期的锂离子电池大多使用钢壳，但是钢壳重量比能量低，安全性能差，逐渐被铝壳所替代。铝壳具有重量轻、韧性好、加工方便、重量比能量高等优点。目前的应用比较广泛，尤其是在容量较高的汽车动力电池领域。
但锂离子电池铝外壳与负极电压偏低，会引起壳腐蚀，严重时会腐穿壳体，导致电解液流出，对安全性和寿命存在严重的不利隐患；铝壳锂离子电池壳体发生内部腐蚀的原因在于：Li+嵌入铝壳中形成松散的铝锂合金，电池壳电压越高，发生壳体腐蚀的速度和严重程度越强。因此，只有尽量降低铝壳锂离子电池的壳电压并且限制锂离子电池内部流动电解液的含量，才能最大程度避免铝壳壳体发生腐蚀。
发明内容
本发明的其中一个目的在于提供一种锂离子电池壳电压异常修复方法，其具有能够对锂离子电池的壳电压异常进行修复并防止铝壳壳体发生腐蚀的特点。
本发明提供的技术方案为：
一种锂离子电池壳电压异常修复方法，包含以下步骤：
S1：通过测试正极对壳体的极化曲线来确定不同电位下壳体的反应电流密度，确定壳体电压是否异常；
S2：对壳电压异常的锂离子电池进行放电处理；
S3：将锂离子电池依次接入充电接口及放电接口对所述锂离子电池的电量进行满充满放；
S4：循环S3促进铝外壳和锂离子电池上的负极间粘附导电的电解液液体进行反应，恢复正极与壳体间的壳电压值。
优选的，所述S2中通过0.5C恒流对锂离子电池进行放电，并在锂离子电池电压达到2.5v时停止。
优选的，所述S3中充电及放电的截止电流为0.05C，充电至3.65v时停止，放电至2.5v时停止。
优选的，所述S3中对于锂离子电池电量的满充满放包括两次，充电过程中使用恒流恒压电源。
优选的，所述S3中，首次充电电流为1C，第二次充电电流为0.15C；所述S3中放电过程中使用恒流放电，首次放电电流为1C，第二次放电电流为0.33C。
优选的，所述锂离子电池充电及放电结束后均搁置10min。
优选的，所述S4中，步骤S3循环3-6次。
本发明的另外一个目的在于提供一种锂离子电池壳电压异常修复装置，其用于对上述所述的锂离子电池壳电压异常修复方法进行执行，包括控制单元、修复单元、检测单元及显示单元，
所述检测单元用于对锂离子电池进行检测，并对壳电压异常的锂离子电池进行报警，
所述显示单元用于对检测单元检测的数据进行显示；
所述修复单元用于对检测出的壳电压异常的锂离子电池进行修复，所述修复单元包括至少一个充电接口及一个放电接口，所述修复单元通过伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复；
所述控制单元用于对检测单元、修复单元及显示单元之间进行控制，以执行以下步骤：
A.检测单元检测完成后，通过显示单元将检测结果进行显示，将壳电压正常的锂离子电池挑选出来；
B.将壳电压异常的锂离子电池连接到修复单元上的充电接口及放电接口，通过修复单元使用伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复；
C.将修复完成的锂离子电池重新连接到检测单元；
D.重复A-C步骤，直至锂离子电池全部修复完成。
优选的，所述修复单元至少包括两组充电接口及至少三组放电接口，所述充电接口及放电接口间隔排列设置。
本发明还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池为壳电压异常的锂离子电池通过上述所述的锂离子电池壳电压异常修复方法进行修复形成的锂离子电池。
与现有技术相比，本发明提供的一种锂离子电池壳电压异常修复方法，其通过伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复，使得能够进一步增强同批次电池之间的一致性以及提高电池的安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一实施方式中锂离子电池壳电压异常修复装置的整体示意图。
图2为本发明中测量出的锂离子电池正极对壳体的极化曲线图。
图3为本发明中不同核定状态下对应的电压曲线。
图4为电池充放电过程中电压的曲线示意图。
附图标记说明:
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明实施例。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明实施例，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明实施例保护的范围。
其中，文案中C用来表示电池充放电能力倍率。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明实施例。
壳电压异常的电池若得不到及时的电压恢复，长时间搁置后会导致电池的腐蚀，腐蚀电池对电池的存储及放电倍率有着较大的影响，正常电池和腐蚀电池在满电存储一个月的情况下，残余容量与恢复容量无差别，随着存储时间的延长，腐蚀电池的残余容量和恢复容量逐渐降低。在5C以下的倍率放电时，正常电池和腐蚀电池的性能没有明显差别，而当电流逐渐增大到10C以上时，腐蚀电池的放电倍率性能逐渐下降。由此，可以看出，电池经过腐蚀后会严重影响电池的性能，降低电池的使用寿命。
请参照图1，一种锂离子电池壳电压异常修复装置100，其包括控制单元10、检测单元30、显示单元50和修复单元70。
所述检测单元30用于对锂离子电池进行检测，并通过显示单元50将检测的结果进行显示，在一实施方式中，所述检测单元30通过测试正极对壳体的极化曲线来确定不同电位下壳体的反应电流密度，从而显示其腐蚀电位，请参阅图2，当正极对壳体的电压在0.685V左右时，其反应电流密度非常低，说明腐蚀反应很小；随着电压的升高，电流密度上升，正极开始发生脱锂反应，铝壳发生嵌锂反应生产锂铝合金等产物，产生壳体腐蚀。
所述修复单元70用于对通过检测单元30检测出的壳电压异常的锂离子电池进行修复，使其壳电压回复异常，所述修复单元70包括若干充电接口71及若干放电接口72，在一些实施方式中，所述修复单元70包括两组充电接口71及三组放电接口72。所述充电接口71及所述放电接口72用于与锂离子电池对接对其进行充电和放电。
所述控制单元10用于对所述检测单元30、修复单元70进行控制，以实现对壳电压异常的锂离子电池进行修复，所述控制单元10执行以下步骤：
A.检测单元30检测完成后，通过显示单元50将检测结果进行显示，手动将壳电压正常的锂离子电池挑选出来；
B.将壳电压异常的锂离子电池连接到修复单元70上的充电接口71及放电接口72，通过修复单元70对壳电压异常的锂离子电池进行修复；
C.将修复完成的锂离子电池重新连接到检测单元30；
D.重复A-C步骤，直至锂离子电池全部修复完成。
本发明的另外一个目的在于提供一种锂离子电池壳电压异常修复方法，使用实施例1中所述锂离子电池壳电压异常修复装置进行修复，其包含以下步骤：
S1：通过检测单元30对需要修复的锂离子电池进行检测，确定锂离子电池壳体电压是否异常，在一实施方式中，所述检测单元30通过测试正极对壳体的曲线来确定不同电位下壳体的反应电流密度，以此来确定壳体电压是否异常。
S2：将检测出壳电压异常的锂离子电池接入到修复装置中，并通过修复单元70上的放电接口72对壳电压异常的锂离子电池进行放电处理，在一实施方式中，放电过程中，通过0.5恒流对锂离子电池放电并在其电压达到2.5v时停止，放电结束后将锂离子电池搁置10min。
S3:将锂离子电池依次接入充电接口71及放电接口72，并通过充电接口71及放电接口72对锂离子电池进行充放电，在一实施方式中，所述充电及放电过程包括两次，两次充电过程中使用恒流恒压电源，放电过程中，使用恒流进行放电，充电及放电的截止电流均为0.05C；请一并参阅图3和图4，在一实施方式中，首次充电电流为1C，第二次充电电流为0.15C，充电过程中，当电压达到3.65v时停止；首次放电电流为1C，第二次放电电流为0.33C，放电过程中，当电压达到2.5v时停止。在一实施方式中，充电及放电完成后，均需要将锂离子电池搁置10min。
S4：重复S3中的充放电过程中，以促进锂离子电池的铝外壳与负极间粘附导电的电解液液体进行反应，从而实现回复正极与壳体件的电压值，在一实施方式中，步骤S3循环3次，在其他实施方式中，所述步骤S3充放电步骤循环4-6次。
S5：将通过S3-S4处理完成的锂离子电池接入到检测单元30，通过检测单元30检测锂离子电池壳电压是否异常，并将壳电压异常的锂离子电池挑出，重复上述S2-S4的步骤，直至锂离子电池壳电压全部恢复正常。
本发明还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池通过壳电压异常的锂离子电池经过上述锂离子电池壳电压异常修复方法进行修复得到的。
本发明提供的一种锂离子电池壳电压异常修复装置100，通过修复单元70上设置的充电接口71及放电接口72，对壳电压异常的锂离子电池通过伏安循环法进行修复，本发明在产线上得到成功验证。挑选壳电压异常(U﹥1000mV)降档电池560支使用该技术进行循环电离，测试结束并搁置7天后测试壳电压支，共计481支电池壳电压恢复至≦1000mV，且壳电压无反弹，拆解后无壳体腐蚀现象，占比85.9％。通过采用上述技术方案，能够进一步提增强同批次电池之间的一致性以及提高电池的安全性。
以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：包含以下步骤：
S1：通过测试正极对壳体的极化曲线来确定不同电位下壳体的反应电流密度，确定壳体电压是否异常；
S2：对壳电压异常的锂离子电池进行放电处理；
S3：将锂离子电池依次接入充电接口及放电接口对所述锂离子电池的电量进行满充满放；
S4：循环S3促进铝外壳和锂离子电池上的负极间粘附导电的电解液液体进行反应，恢复正极与壳体间的壳电压值。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述S2中通过0.5C恒流对锂离子电池进行放电，并在锂离子电池电压达到2.5v时停止。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述S3中充电及放电的截止电流为0.05C，充电至3.65v时停止，放电至2.5v时停止。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述S3中对于锂离子电池电量的满充满放包括两次，充电过程中使用恒流恒压电源。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述S3中，首次充电电流为1C，第二次充电电流为0.15C；所述S3中放电过程中使用恒流放电，首次放电电流为1C，第二次放电电流为0.33C。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述锂离子电池充电及放电结束后均搁置10min。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池壳电压异常修复方法，其特征在于：所述S4中，步骤S3循环3-6次。
8.一种锂离子电池壳电压异常修复装置，其用于对权利要求1中所述的锂离子电池壳电压异常修复方法进行执行，其特征在于：包括控制单元、修复单元、检测单元及显示单元，
所述检测单元用于对锂离子电池进行检测，并对壳电压异常的锂离子电池进行报警，
所述显示单元用于对检测单元检测的数据进行显示；
所述修复单元用于对检测出的壳电压异常的锂离子电池进行修复，所述修复单元包括至少一个充电接口及一个放电接口，所述修复单元通过伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复；
所述控制单元用于对检测单元、修复单元及显示单元之间进行控制，以执行以下步骤：
A.检测单元检测完成后，通过显示单元将检测结果进行显示，将壳电压正常的锂离子电池挑选出来；
B.将壳电压异常的锂离子电池连接到修复单元上的充电接口及放电接口，通过修复单元使用伏安循环法对壳电压异常的锂离子电池进行修复；
C.将修复完成的锂离子电池重新连接到检测单元；
D.重复A-C步骤，直至锂离子电池全部修复完成。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池壳电压异常修复装置，其特征在于：所述修复单元至少包括两组充电接口及至少三组放电接口，所述充电接口及放电接口间隔排列设置。
10.一种锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池为壳电压异常的锂离子电池通过权利要求1中所述的锂离子电池壳电压异常修复方法进行修复形成的锂离子电池。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050127875A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Hall John C. Method for prolonging the life of lithium ion batteries
CN105514518A (zh) * 2015-12-26 2016-04-20 浙江南都电源动力股份有限公司 一种修复铝壳类锂离子电池壳体内部腐蚀的方法
CN107579295A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 江苏春兰清洁能源研究院有限公司 一种负极对壳低压电池的修复方法及其修复装置的结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050127875A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Hall John C. Method for prolonging the life of lithium ion batteries
CN105514518A (zh) * 2015-12-26 2016-04-20 浙江南都电源动力股份有限公司 一种修复铝壳类锂离子电池壳体内部腐蚀的方法
CN107579295A (zh) * 2017-08-17 2018-01-12 江苏春兰清洁能源研究院有限公司 一种负极对壳低压电池的修复方法及其修复装置的结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张智贤等: "铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究", 《天津科技》 *

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