CN114487861A - 一种自放电电池二次选取的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种自放电电池二次选取的方法，涉及锂离子电池技术领域，包括选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池；将选取的电池在预设条件下静置；测电池的电压V1；常温静置后测试电池的电压V2；依据△V₁＝V1‑V2选取超出△V₁的预选范围的电池为压降不良电池；将压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态；将电池静置后测电压V3；电池常温静置后测电压V4；依据△V₂＝V3‑V4选取在△V₂的预选范围的电池为良品。在一次自放电结算标准收严的前提下，对压降不良尤其是贴近良品上限的电池进行二次自放电选取，保证一次良品电池的选取准确率，降低后期配组压降不良风险、减少客诉。

Description

一种自放电电池二次选取的方法

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种自放电电池二次选取的方法。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点被广泛应用。尤其随着环保要求的提高锂离子电池被广泛应用于新能源汽车，在汽车模组中电池以串并联的方式进行组合，因此对电池的一致性要求很高，判断一致性的标准主要有内阻、容量、电压以及自放电速率。所谓自放电速率也是通常所说的K值即一定温度、一定时间的存储条件下电池的压降速率。若同组电池中出现单颗电池自放电压降较大将影响整个电池组的性能，因此准确挑出自放电不良电池至关重要。

现有电池自放电的挑选方法存在一些缺陷，例如易把一次化学自放电较大、压降略微偏高的电池挑选出去，这部分电池主要为极化或者SEI稳定形成延迟导致，性能和良品电池无异，误将良品降级为不良品造成损失；或者对电池进行多次循环放电挑选，浪费产能，造成资源浪费。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种自放电电池二次选取的方法，选取出一次化学自放电异常、二次自放电无异常电池，增加良率。

本申请实施例的一方面，提供了一种自放电电池二次选取的方法，包括选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池；将选取的电池在预设条件下静置；测电池的电压V1；常温静置后测试电池的电压V2；依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的电池为压降不良电池；将压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态；将电池静置后测电压V3；所述电池常温静置后测电压V4；依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的电池为良品。

可选地，选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池包括：电池常温满电化成，恒压充电截止电流0.05C，常温静置8h后测电压为V0，选取出化成电压合格的电池；其中C为电池容量。

可选地，将选取的电池在预设条件下静置包括：以预设温度45℃静置72h后，转常温静置8h。

可选地，常温静置后测试电池的电压V2包括：常温静置的时间为14天。

可选地，依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的电池为压降不良电池包括：在△V₁的预选范围为μ-3σ≤△V₁＜μ+3σ内为良品，对μ+3σ≤△V＇₁＜μ+6σ范围内的不良品进行二次选取；其中，△V＇₁＝V1-V2，μ为压降均值，σ为压降标准差。

可选地，将压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态包括：将压降不良电池以0.3C～1C恒流恒压满充截止电流0.05C，0.5C～1C满放，循环3周～6周；恒流0.5C～1C充电至预设荷电状态；其中C为电池容量。

可选地，预设荷电状态至少为50％的荷电状态。

可选地，将电池静置后测电压V3包括：静置时间为24h。

可选地，所述电池常温静置后测电压V4包括：常温静置时间3天～7天。

可选地，依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的电池为良品包括：在△V₂的预选范围为μ-3σ≤△V₂＜μ+3σ内为良品；其中，μ为二次压降均值，σ为二次压降标准差。

本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，包括选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池；将选取的电池在预设条件下静置；测电池的电压V1；常温静置后测试电池的电压V2；依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的电池为压降不良电池；将压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态；将电池静置后测电压V3；常温静置后测电压V4；依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的电池为良品。在一次自放电结算标准收严的前提下，对压降不良尤其是贴近良品上限的电池进行二次自放电选取，这样保证一次良品电池的选取准确率，降低后期配组压降不良风险、减少客诉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实施例提供的自放电电池二次选取的方法流程图；

图2是本实施例提供的自放电电池二次选取的方法的自放电散点图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相较于现有技术，本申请实施例提供一种自放电电池二次选取方法，既能避免化学自放电误判的浪费，又能有效挑出物理自放电，操作简单、产线可行，该方法尤其在批量生产过程中尤其重要，投入后大大降低了压差不良客诉。

具体地，请参照图1所示，本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，包括：

S100：选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池。

自放电结算，电池常温满电化成，最后一步恒压充电截止电流0.05C，常温静置8h后测电压为V0，选取出化成电压合格的电池；其中C为电池容量。

S110：将选取的电池在预设条件下静置。

将上述化成电压合格的电池，以预设温度45℃静置72h后，转常温静置8h。

S120：测电池的电压V1。

化成电压合格的电池高温45℃静置72h后转常温静置8h测电压为V1。

S130：常温静置后测试电池的电压V2。

常温静置的时间为14天，常温静置14天测试电压V2。

S140：依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的电池为压降不良电池。

在△V₁的预选范围为μ-3σ≤△V₁＜μ+3σ内为良品，对μ+3σ≤△V＇₁＜μ+6σ范围内的不良品进行二次选取；其中，△V＇₁＝V1-V2，μ为压降均值，σ为压降标准差。

具体如图2所示，图2为自放电散点图，μ为压降均值，σ为压降标准差。自放电良品范围由μ-3σ≤△V₁＜μ+3.8σ调整为μ-3σ≤△V₁＜μ+3σ，实验结果证明在μ+3σ≤△V₁＜μ+3.8σ这部分收严范围内确实存在压降异常电池(实施例2中1#电池)证明收严的必要性。二次结算主要针对μ+3σ≤△V＇₁＜μ+6σ范围内的不良品进行二次选取，△V＇₁＝V1-V2，最终筛选出一部分一次化学自放电异常电池，证明二次结算的可行性。

S150：将压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态。

对压降不良电池选取时，为佐证本方法的可行性，可选取对照组作为参考。示例地，可将压降不良电池和对照组同时充放电循环，以0.3C～1C恒流恒压满充截止电流0.05C，0.5C～1C满放，循环3周～6周；然后恒流0.5C～1C充电至预设荷电状态；其中C为电池容量。其中，预设荷电状态至少为50％的荷电状态。

S160：将电池静置后测电压V3。

静置时间为24h，循环后静置24h测电压为V3。

S170：电池常温静置后测电压V4。

具体为常温存储，常温存储时间3天～7天，常温存储3天～7天测电压记录为V4。

S180：依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的电池为良品。

在△V₂的预选范围为μ-3σ≤△V₂＜μ+3σ内为良品；其中，μ为二次压降均值，σ为二次压降标准差。

自放电结算，挑出良品电池△V₂＝V3-V4按照二次压降均值μ和二次压降标准差σ进行选取。

在与对照组进行比对时，挑出二次压降无异常电池，和对照组对比电池压降无异常。

综上，本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，通过对压降不良电池以0.3C-1C恒流恒压满充截止电流0.05C，0.5C～1C满放，循环3周～6周。然后恒流恒压充电至一定SOC(荷电状态)，静置24h后测电压V3，然后常温存储3天～7天测电压V4，依据△V₂＝V3-V4按照二次压降均值μ和二次压降标准差σ进行选取。同时，可用十颗(具体数量不限制)一次压降无异常电池做对照组，最终选取出一次化学自放电异常、二次自放电无异常电池，这部分电池和良品各种测试无差异可当良品使用，增加了良率，同时增加了效益和利润。

本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，在一次自放电结算标准收严的前提下，对压降不良尤其是贴近良品上限的电池进行二次自放电选取，这样保证一次良品电池的选取准确率，降低后期配组压降不良风险、减少客诉；一次压降略微偏高的电池，分为两种情况，一种是前期SEI膜形成不稳定化学自放电导致，一种是轻微物理自放电导致，一次自放电结算不能准确挑出，经过本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法二次选取，不仅SEI形成稳定，同时物理自放电加剧、更容易筛出；二次选取良品压降和对照组一致，性能测试无差异，良品电池按照压降梯度大量拆解无短路点异常，继续存放压降和对照组一致无异常。

因此，本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，对压降上限电池的筛选十分有效和适用，经多次实验及拆解，证明压降上限电池确实存在两种自放电形式，既有化学自放电偏高、又有轻微物理自放电，若一次给出选取标准放宽，后期易出现压降不良电池，若标准收严就会有压降上限化学自放电偏高电池的浪费。因此，收严一次选取标准，然后再利用本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，大大降低的出货压降不良客诉，同时避免了电池的浪费，有效提高了企业的竞争力和效益。

需要说明的是，本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，不限制于锂离子、钠离子等离子电池；不限制圆柱、铝壳及软包等规格型号电池。

本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法，其自放电结算标准：μ为压降均值，σ为压降标准差，收严良品范围由μ-3σ≤△V₁＜μ+3.8σ调整为μ-3σ≤△V₁＜μ+3σ，本申请实施例提供的自放电电池二次选取的方法主要针对μ+3σ≤△V₂＜μ+6σ这部分不良电池，本申请涉及的实施例均在该型号体系下验证：

实施例一：

将挑出自放电结算不良电池以0.3C恒流恒压充至4.2V，截止电流0.05C，然后以0.5C恒流放电至2.75V，循环5周，然后以0.5C充电60min，静置24h后测电压为V3，电压测试完成后常温存储7天再次测电压为V4，然后以△V₂＝V3-V4进行求得均值和标准差进行结算。同期做对比试验，流程一致，按压降梯度选取电池分别存储和拆解，结果如表1。

表1压降数据结果

电池编号	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#	8#	9#	10#
											一次选取压降/mV	5.8	6.2	6.2	6.4	6.8	7.2	7.3	8.0	5.2	5.3
二次选取压降/mV	4.0	4.8	6.2	4.9	7.3	7.5	4.4	7.8	4.8	4.3
											存储30天压降/mV	7.1	7.3	9.5	7.3	10.2	8.8	7.5	11.1	7.2	7.5
存储60天压降/mV	7.6	7.8	13.9	7.9	15.7	13.9	7.8	17.6	7.8	8.1
											存储120天压降/mV	8.2	8.3	15.8	8.5	18.2	16.8	8.2	21.5	8.2	8.3

实施例二：

将挑出自放电结算不良电池以0.5C恒流恒压充至4.2V，截止电流0.05C，然后以1C恒流放电至2.75V，循环3周，然后以1C充电42min，静置24h后测电压为V3，电压测试完成后常温存储5天再次测电压为V4，然后以△V₂＝V3-V4进行求得均值和标准差进行结算。同期做对比试验，流程一致，按压降梯度选取电池分别存储和拆解，结果如表2。

表2压降数据结果

电池编号	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#	8#	9#	10#
											一次选取压降/mV	6.2	6.5	6.9	7.3	7.6	8.0	8.3	8.8	4.8	5.0
二次选取压降/mV	8.3	4.9	5.0	4.8	8.9	4.9	9.2	9.0	4.8	4.9
											存储30天压降/mV	15.5	7.2	7.1	7.1	14.9	6.9	16.2	16.7	7.4	7.3
存储60天压降/mV	20.9	7.6	7.4	7.7	21.8	7.2	24.3	25.9	7.8	7.8
											存储120天压降/mV	25.8	8.0	7.9	8.2	29.6	7.8	30.5	326	8.0	8.1

实施例三：

将挑出自放电结算不良电池以0.5C恒流恒压充至4.2V，截止电流0.05C，然后以1C恒流放电至2.75V，循环6周，然后以0.8C充电45min，静置24h后测电压为V3，电压测试完成后常温存储3天再次测电压为V4，然后以△V₂＝V3-V4进行求得均值和标准差进行结算。同期做对比试验，流程一致，按压降梯度选取电池分别存储和拆解，结果如表3。

表3压降数据结果

电池编号	1#	2#	3#	4#	5#	6#	7#	8#	9#	10#
											一次选取压降/mV	5.8	6.2	6.7	7.2	7.6	8.2	8.8	9.4	4.4	4.8
二次选取压降/mV	5.1	4.9	8.7	5.0	4.8	14.8	4.8	12.5	4.8	4.7
											存储30天压降/mV	6.6	6.5	13.5	6.8	6.9	20.5	7.1	19.6	7.2	6.9
存储60天压降/mV	7.2	7.0	20.7	7.5	7.5	29.6	7.7	25.8	7.9	7.8
											存储120天压降/mV	8.0	7.8	28.8	8.2	8.0	40.1	8.1	36.5	8.2	8.3

上述每个实施例仅找出代表电池进行编号对比分析，每个实施例中9#、10#电池为实施例良品的对照组。由表1、表2、表3可以得到以下结论：

a、一次自放电结算压降在良品上限的电池二次结算后，有一部分转为良品，另一部分仍为不良品；

b、按照一次压降梯度对比二次结算没有明显规律，即一次压降低于收严前μ+3σ≤△V₁＜μ+3.8σ范围不良品，二次也有一定概率出现异常，可以看到一次收严及二次筛选的必要性，但电池一次压降大、二次大概率压降仍较大；

c、二次结算后，按照压降梯度大量拆解电池：良品均无异常，压降大电池短路点明显；可以看出本方法针对性的对电池进行二次自放电选取效果明显，有效筛出一次压降不良化学自放电电池，同时放大轻微物理自放电电池。二次选取良品电池和一次良品电池无差异，证明本方法可行，增加了生产良率，提高企业效益。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自放电电池二次选取的方法，其特征在于，包括：

选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池；

将选取的所述电池在预设条件下静置；

测所述电池的电压V1；

常温静置后测试所述电池的电压V2；

依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的所述电池为压降不良电池；

将所述压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态；

将所述电池静置后测电压V3；

所述电池常温静置后测电压V4；

依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的所述电池为良品。

2.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述选取电池常温满电化成中化成电压合格的电池包括：

电池常温满电化成，恒压充电截止电流0.05C，常温静置8h后测电压为V0，选取出化成电压合格的电池；其中C为电池容量。

3.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述将选取的所述电池在预设条件下静置包括：

以预设温度45℃静置72h后，转常温静置8h。

4.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，常温静置后测试所述电池的电压V2包括：

常温静置的时间为14天。

5.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述依据△V₁＝V1-V2选取超出△V₁的预选范围的所述电池为压降不良电池包括：

在△V₁的所述预选范围为μ-3σ≤△V₁＜μ+3σ内为良品，对μ+3σ≤△V＇₁＜μ+6σ范围内的不良品进行二次选取；其中，△V＇₁＝V1-V2，μ为压降均值，σ为压降标准差。

6.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述将所述压降不良电池以预设条件多次循环充放电后，使电池充电至预设荷电状态包括：

将所述压降不良电池以0.3C～1C恒流恒压满充截止电流0.05C，0.5C～1C满放，循环3周～6周；

恒流0.5C～1C充电至所述预设荷电状态；其中C为电池容量。

7.根据权利要求6所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述预设荷电状态至少为50％的荷电状态。

8.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述将所述电池静置后测电压V3包括：

静置时间为24h。

9.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述电池常温静置后测电压V4包括：

常温存储时间3天～7天。

10.根据权利要求1所述的自放电电池二次选取的方法，其特征在于，所述依据△V₂＝V3-V4选取在△V₂的预选范围的所述电池为良品包括：

在△V₂的所述预选范围为μ-3σ≤△V₂＜μ+3σ内为良品；其中，μ为二次压降均值，σ为二次压降标准差。

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