CN116613399A - 一种分容方法及电池 - Google Patents
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Abstract
一种分容方法及电池，分容包括：充电步骤，包括以预设充电电流对待分容电池进行恒流恒压充电，直至达到第一额定电压和第一截止电流；静置步骤，包括将充电后的电池静置一定时长；第一放电步骤，包括以第一预设放电电流对静置后的电池进行恒流放电，直至达到第二额定截止电压。本发明可有效改善磷酸铁锂材料的脱嵌锂可逆性，从而提升分容容量及降低循环容量抬升。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种分容方法及电池。
背景技术
磷酸铁锂电池因其具有的高安全性、低成本及长寿命而被广泛采用，但在实际生产中，LiFePO4电池存在电池分容容量较设计容量偏低，材料克容量发挥不足，但在后期循环中容量却不断抬升的问题，最高值可达到初始容量的110％，抬升所需的循环次数为5～50次不等。这一问题不仅会浪费正极材料，提高了材料成本，也会影响配组电池动态一致性，从而影响电池组的使用性能。
因而，如何在电池分容时使电池的容量充分发挥出来是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
根据第一方面，在一实施例中，提供一种分容方法，包括：
充电步骤，包括以预设充电电流对待分容电池进行恒流恒压充电，直至达到第一额定电压和第一截止电流；
静置步骤，包括将充电后的电池静置一定时长；
第一放电步骤，包括以第一预设放电电流对静置后的电池进行恒流放电，直至达到第二额定截止电压。
根据第二方面，在一实施例中，提供根据第一方面任意一项所述分容方法获得的电池。
在一实施例中，本发明可有效改善磷酸铁锂材料的脱嵌锂可逆性，从而提升了分容容量及降低循环容量抬升。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。
本文中，“室温”是指23℃±2℃。
根据第一方面，在一实施例中，提供一种分容方法，包括：
充电步骤，包括以预设充电电流对待分容电池进行恒流恒压充电，直至达到第一额定电压和第一截止电流；
静置步骤，包括将充电后的电池静置一定时长；
第一放电步骤，包括以第一预设放电电流对静置后的电池进行恒流放电，直至达到第二额定截止电压。
在一实施例中，充电步骤中，第一额定电压为3.65V。
在一实施例中，充电步骤中，第一截止电流为0.05C。
在一实施例中，充电步骤中，所述预设充电电流为0.33C～1C。
在一实施例中，静置步骤中，所述一定时长为1～20min。包括但不限于1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min等等。
在一实施例中，静置步骤中，所述一定时长为1～10min。
在一实施例中，静置步骤中，所述一定时长为3～7min。
在一实施例中，第一放电步骤中，所述第一预设放电电流为0.33C～1C。
在一实施例中，第一放电步骤中，所述第二额定截止电压为3.2～3.6V。
在一实施例中，还包括循环步骤，包括重复进行充电步骤、静置步骤、第一放电步骤，最后一步停留在静置步骤。
在一实施例中，循环步骤中，重复进行充电步骤、静置步骤、第一放电步骤的次数为1～50次。
在一实施例中，循环步骤中，重复进行充电步骤、静置步骤、第一放电步骤的次数为3～50次。重复次数还可以为3～40次，还可以为3～30次，还可以为3～20次，还可以为3～10次，还可以为3～7次。
在一实施例中，还包括第二放电步骤，包括以第二预设放电电流对循环步骤获得的电池进行恒流放电，直至达到第三额定截止电压，获得分容后的电池。
在一实施例中，第二放电步骤中，所述第二预设放电电流为0.33C～1C。
在一实施例中，第二放电步骤中，所述第三额定截止电压为为3.2～3.6V。
在一实施例中，所述待分容电池包括电芯。
在一实施例中，分容时，电池所处的环境温度为20℃～50℃。
在一实施例中，分容时，电池所处的环境温度为25℃～50℃。
在一实施例中，所述电池包括锂电池。
在一实施例中，所述电池包括磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂(LiFe PO4)作为正极材料，石墨作为负极材料的锂离子电池。
根据第二方面，在一实施例中，提供根据第一方面任意一项所述分容方法获得的电池。
在一实施例中，本发明提供一种提高分容容量，降低后期循环容量不断抬升的分容方法，包括如下步聚：
1)0.33C～1C恒流恒压充电至3.65V，截止电流为0.05C；
2)静置5min；
3)0.33C～1C恒流放电至U，所述U的范围为3.2～3.6V；
4)重复步骤1)～3)n次，最后一步停留在步骤2)，n根据不同的材料体系可选取3～50；
5)0.33C～1C恒流放电至2.5V获得分容容量；
在一实施例中，分容时，电芯的环境温度为25℃～50℃，不同的分容环境温度下分出的容量需进行温度补偿计算，转换成室温25℃环境下的容量。采用本发明的分容方法，可有效改善磷酸铁锂材料的脱嵌锂可逆性，从而提升了分容容量及降低循环容量抬升。
分容环境温度与步骤3)的放电截止电压可以结合一起考虑，根据不同的材料体系来选择不同的分容环境温度和截止电压。
实施例1
以磷酸铁锂为正极活性材料、人造石墨为负极活性材料，并和电解液、隔膜及壳盖等一起组装成40220112电芯，并在环境温度为45℃的条件下，按如下步骤进行分容：
1)0.33C恒流恒压充电至3.65V，截止电流为0.05C；
2)静置5min；
3)0.33C恒流放电至3.5V；
4)重复步骤1)～3)5次，最后一步停留在步骤2)；
5)0.33C恒流放电至2.5V获得分容容量Q1为105.1Ah。
将按上述步骤分容后的电芯进行0.5C电流在2.5V～3.65V范围内充放循环，恒压时的截止电流为0.05C，循环时最高容量与循环初始的容量比值为1.005。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于分容环境温度为室温，其它相同。分出的容量Q1为104.8Ah，循环时最高容量与循环初始的容量比值为1.015。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于，分容步骤按如下步骤进行：
1)0.33C恒流恒压充电至3.65V，截止电流为0.05C；
2)静置5min；
3)0.33C恒流放电至2.5V获得分容容量Q1为103.3Ah；
循环时最高容量与循环初始的容量比值为1.021。
对比例2
本对比例与对比例1的不同之处在于分容环境温度为室温，其它相同。分出的容量Q1为102.6Ah，循环时最高容量与循环初始的容量比值为1.035。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种分容方法，其特征在于，包括：
充电步骤，包括以预设充电电流对待分容电池进行恒流恒压充电，直至达到第一额定电压和第一截止电流；
静置步骤，包括将充电后的电池静置一定时长；
第一放电步骤，包括以第一预设放电电流对静置后的电池进行恒流放电，直至达到第二额定截止电压。
2.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，第一放电步骤中，所述第二额定截止电压为3.2～3.6V。
3.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，充电步骤中，所述第一额定电压为3.65V；
或，充电步骤中，所述第一截止电流为0.05C。
4.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，充电步骤中，所述预设充电电流为0.33C～1C；
或，静置步骤中，所述一定时长为1～20min；
或，第一放电步骤中，所述第一预设放电电流为0.33C～1C。
5.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，还包括循环步骤，包括重复进行充电步骤、静置步骤、第一放电步骤，最后一步停留在静置步骤。
6.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，循环步骤中，重复进行充电步骤、静置步骤、第一放电步骤的次数为1～50次。
7.如权利要求5或6所述的分容方法，其特征在于，还包括第二放电步骤，包括以第二预设放电电流对循环步骤获得的电池进行恒流放电，直至达到第三额定截止电压，获得分容后的电池。
8.如权利要求7所述的分容方法，其特征在于，第二放电步骤中，所述第二预设放电电流为0.33C～1C；
或，第二放电步骤中，所述第三额定截止电压为为3.2～3.6V。
9.如权利要求1所述的分容方法，其特征在于，所述待分容电池包括电芯；
或，分容时，电池所处的环境温度为20℃～50℃；
或，所述电池包括锂电池；
或，所述电池包括磷酸铁锂电池。
10.根据权利要求1～9任意一项所述分容方法获得的电池。
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- 2023-04-12 CN CN202310388472.8A patent/CN116613399A/zh active Pending
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