ES3041954T3 - Low-voltage defect inspection method of lithium secondary battery and manufacturing method of lithium secondary battery - Google Patents

Low-voltage defect inspection method of lithium secondary battery and manufacturing method of lithium secondary battery

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ES3041954T3 ES23747204T ES23747204T ES3041954T3 ES 3041954 T3 ES3041954 T3 ES 3041954T3 ES 23747204 T ES23747204 T ES 23747204T ES 23747204 T ES23747204 T ES 23747204T ES 3041954 T3 ES3041954 T3 ES 3041954T3
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Abstract

Un método para detectar baterías defectuosas de bajo voltaje entre baterías secundarias de litio, según realizaciones de la presente invención, comprende: una etapa de carga/descarga de microcorriente que consiste en aplicar una microcorriente a una celda de la batería en cada uno de N (N es un número entero de 2 o mayor) períodos de carga/descarga; una etapa de medición de la cantidad de cambio de voltaje antes y después de cada uno de los períodos de carga/descarga; y una etapa de detección de una batería defectuosa de bajo voltaje en función de la cantidad de cambio de voltaje, en la que cada uno de los períodos de carga/descarga incluye una etapa de aplicación de una corriente a una tasa de corriente de 0,000001 C a 0,0001 C. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] [Título de la invención]
[0003] Método de inspección de defectos de baja tensión de baterías secundarias de litio y método de fabricación de baterías secundarias de litio
[0004] [Campo técnico]
[0005] Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad basándose en la solicitud de patente coreana número 10-2022­ 0010369, presentada el 25 de enero de 2022.
[0006] La presente invención se refiere a un método de inspección de defectos de baja tensión que reduce significativamente el tiempo de inspección con respecto a la inspección de baterías defectuosas de baja tensión y a un método de fabricación de baterías secundarias de litio usando el mismo.
[0007] [Antecedentes tecnológicos de la invención]
[0008] A medida que aumenta el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles, la demanda de baterías secundarias como una fuente de energía está aumentando rápidamente y, entre ellas, las baterías secundarias de litio que presentan una elevada densidad de energía, un gran potencial operativo, un largo ciclo de vida y una baja tasa de autodescarga se han comercializado y su uso está extendido.
[0009] La batería secundaria de litio se somete a un proceso de activación después de que un conjunto de electrodos esté ensamblado junto con un electrolito en el interior de una carcasa de batería. El proceso de activación estabiliza la estructura de batería y la vuelve utilizable a través de los procesos de carga, envejecimiento y descarga de la batería ensamblada.
[0010] Estas baterías secundarias de litio pueden tener diversos tipos de defectos debido a diversas causas durante el proceso de fabricación o durante el uso. Particularmente, algunas de las baterías secundarias que se han fabricado muestran un fenómeno en el que un comportamiento de caída de tensión es mayor que una tasa de autodescarga, y este fenómeno se denomina baja tensión.
[0011] En muchos casos, un fenómeno de defecto por baja tensión de una batería secundaria está normalmente provocado por un material metálico extraño ubicado en su interior. En particular, cuando un material metálico extraño, tal como hierro o cobre, está presente en una placa de electrodo positivo de la batería secundaria, el material extraño puede crecer como una dendrita en un electrodo negativo. Además, tales dendritas provocan un cortocircuito interno de la batería secundaria, que puede provocar el mal funcionamiento o daño de la batería secundaria y, en casos graves, puede provocar ignición. Por consiguiente, el proceso de fabricación de la batería secundaria incluye un proceso de cribado de baterías defectuosas de baja tensión.
[0012] Convencionalmente, con el fin de cribar baterías defectuosas de baja tensión, la OCV (tensión de circuito abierto) se mide en dos puntos temporales seleccionados durante un proceso de envejecimiento y el valor de cambio (caída de tensión) de la OCV se compara con un valor de referencia para determinar que la batería secundaria que tiene una caída de tensión que excede el valor de referencia es defectuosa.
[0013] Sin embargo, dado que el cambio de tensión debe monitorizarse durante varios días o decenas de días para cribar las baterías defectuosas de baja tensión mediante el método anterior, cribar baterías defectuosas de baja tensión lleva mucho tiempo, lo que da como resultado una disminución de la productividad. Por lo tanto, es necesario desarrollar una tecnología capaz de reducir el tiempo requerido para cribar baterías defectuosas de baja tensión. El documento EP 3859363 A1 divulga ejemplos del método para diagnosticar una baja tensión de una celda secundaria, en donde el método incluye preenvejecer una celda de batería, cargar la celda de batería según una condición de carga preestablecida, medir un parámetro para determinar un fallo por baja tensión de la celda de batería, comparar el parámetro medido con un parámetro de referencia y realizar formación cuando se determina que la celda de batería es normal.
[0014] [Descripción de la invención]
[0015] [Problema técnico]
[0016] La presente invención está dirigida a resolver los problemas anteriores y proporciona un método para reducir el tiempo requerido para cribar baterías defectuosas de baja tensión.
[0017] [Solución técnica]
[0018] Un método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio según la presente invención incluye: un proceso de carga/descarga de microcorriente que consta de N (N es un número entero de 2 o más) secciones de carga/descarga, y aplicar una microcorriente a una celda de batería en cada sección de carga/descarga; medir el cambio de tensión antes y después de cada sección de carga/descarga; y un proceso de cribado de baterías defectuosas de baja tensión basándose en el cambio de tensión, en donde cada sección de carga/descarga incluye aplicar una corriente a una tasa C de 0,000001C a 0,0001C.
[0019] En una realización ilustrativa de la presente invención, la tasa C de cada sección de carga/descarga puede aumentar escalonadamente o puede disminuir escalonadamente a medida que aumenta N.
[0020] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de carga/descarga de microcorriente puede aplicar una corriente constante durante la carga/descarga mediante la aplicación de microcorriente.
[0021] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de carga/descarga de microcorriente puede realizar la carga/descarga durante 1 minuto a 30 minutos, respectivamente, en una sección de carga/descarga. En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de carga/descarga de microcorriente puede incluir además un periodo de reposo al menos uno o más de entre la carga/descarga o entre las secciones de carga/descarga.
[0022] En una realización ilustrativa de la presente invención, el periodo de reposo puede detener la carga o descarga durante 1 minuto a 30 minutos.
[0023] En una realización ilustrativa de la presente invención, en el proceso de carga/descarga de microcorriente, N es un número entero de 2 a 10.
[0024] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de carga/descarga de microcorriente puede tener la misma tasa de carga y tasa de descarga en una sección de carga/descarga.
[0025] En una realización ilustrativa de la presente invención, el tiempo total requerido para el proceso de carga/descarga de microcorriente puede ser de 10 minutos a 6 horas.
[0026] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de cribado puede incluir: representar gráficamente la corriente aplicada en cada sección de carga/descarga y el correspondiente cambio de tensión por unidad de tiempo (dV/dt); predecir la caída de tensión en el punto en el que la corriente aplicada es 0 en el gráfico derivado a través del proceso de representación gráfica anterior.
[0027] Un método de fabricación de una batería secundaria de litio según la presente invención incluye: activar mediante la carga una celda de batería ensamblada; y el proceso de inspección de defectos de baja tensión.
[0028] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de inspección de defectos de baja tensión se realiza en uno cualquiera o más seleccionados de los siguientes puntos temporales (1) a (3).
[0029] (1) Después de un proceso de carga principal de una celda de batería ensamblada
[0030] (2) Después del proceso de carga principal y un proceso de envejecimiento de dejar una celda de batería durante un tiempo predeterminado
[0031] (3) Después del proceso de carga principal, el proceso de envejecimiento y un proceso de carga/descarga adicional de una celda de batería después de la carga principal
[0032] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de inspección de defectos de baja tensión se realiza después de realizar un proceso de estabilización de la celda de batería a una temperatura determinada después de un punto temporal seleccionado entre (1) y (3).
[0033] [Efectos ventajosos]
[0034] El método de inspección de defectos de baja tensión según la presente invención tiene un efecto de mejorar la productividad reduciendo significativamente el tiempo de inspección, que previamente tardó de varios días a decenas de días, a varias horas.
[0035] [Breve descripción de los dibujos]
[0036] La figura 1 es un diagrama de flujo de un método de detección de batería con defectos de baja tensión según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0037] La figura 2 es un diagrama esquemático que muestra un patrón de microcorriente aplicado en un proceso de carga/descarga de microcorriente según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0039] La figura 3 es un diagrama esquemático que muestra un patrón de microcorriente aplicado en un proceso de carga/descarga de microcorriente según otra realización ilustrativa de la presente invención.
[0041] La figura 4 es un diagrama de flujo de un proceso de cribado según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0043] La figura 5 es un gráfico obtenido representando gráficamente un cambio de tensión por unidad de tiempo correspondiente a un valor de corriente aplicado en cada sección de carga/descarga según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0045] La figura 6 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de una batería secundaria de litio según una realización ilustrativa de la presente invención.
[0047] [Mejor modo para llevar a cabo la invención]
[0049] A continuación en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones ilustrativas preferidas de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Antes de esto, los términos o las palabras usados en esta memoria descriptiva y reivindicaciones no deben entenderse como que están limitados a significados ordinarios o de diccionario, y deben interpretarse como significados y conceptos coherentes con la idea técnica de la presente invención basándose en el principio de que el inventor puede definir de manera apropiada el concepto de los términos con el fin de explicar su invención de la mejor manera.
[0051] Por lo tanto, las realizaciones ilustrativas descritas en esta memoria descriptiva y las configuraciones mostradas en los dibujos son solo una de las realizaciones ilustrativas más preferidas de la presente invención, y no representan todas las ideas técnicas de la presente invención, de modo que debería entenderse que puede haber varios equivalentes y variaciones que pueden sustituirlas en el momento de esta solicitud.
[0053] La figura 1 es un diagrama de flujo de un método de detección de batería con defectos de baja tensión según una realización ilustrativa de la presente invención, la figura 2 es un diagrama esquemático que muestra un patrón de microcorriente aplicado en un proceso de carga/descarga de microcorriente según una realización ilustrativa de la presente invención y la figura 3 es un diagrama esquemático que muestra un patrón de microcorriente aplicado en un proceso de carga/descarga de microcorriente según otra realización ilustrativa de la presente invención.
[0054] Haciendo referencia a la figura 1, el método de inspección de defectos de baja tensión según la presente invención incluye: un proceso de carga/descarga de microcorriente que consta de N (N es un número entero de 2 o más) secciones de carga/descarga, y aplicar una microcorriente a una celda de batería en cada sección de carga/descarga S10; medir el cambio de tensión antes y después de cada sección de carga/descarga S20; y un proceso de cribado de baterías defectuosas de baja tensión basándose en el cambio de tensión S30, en donde cada sección de carga/descarga comprende aplicar una corriente a una tasa C de 0,000001C a 0,0001C.
[0056] Los inventores de la presente invención han demostrado que en el caso de una batería de baja tensión, cuando la celda de batería está cargada y descargada a una tasa de 0,000001C a 0,0001C, pero como se muestra en la figura 2, cuando hay un patrón para la tasa C aplicada, el cambio de tensión era grande en comparación con una batería normal, lo que lleva de este modo a la presente invención. Dado que el método de inspección de defectos de baja tensión según la presente invención se carga y descarga con una cantidad muy pequeña de corriente en el proceso de carga y descarga de microcorriente, hay un efecto de reducir el tiempo requerido para detectar una celda de batería que presenta un comportamiento de caída de tensión de varias decenas de minutos a varias horas. El tiempo de inspección está drásticamente reducido en comparación con el tiempo requerido para un método de inspección convencional, que solía llevar de varios días a decenas de días.
[0058] El proceso de carga/descarga de microcorriente S10 es un proceso de carga y descarga mediante la aplicación de una microcorriente a la celda de batería, que consta de N secciones de carga/descarga, y cada sección de carga/descarga realiza carga y descarga. Es decir, el proceso de carga/descarga de microcorriente de la presente invención puede consistir en una primera sección de carga/descarga a una Nésima sección de carga/descarga, y cada sección de carga/descarga incluye un proceso de carga y descarga. En este caso, N puede ser un número entero de 2 a 10, preferiblemente un número entero de 2 a 8 y más preferiblemente un número entero de 3 a 6. Cuando hay demasiadas secciones de carga/descarga, el proceso puede ser complicado, lo que no es preferible, y cuando hay pocas secciones de carga/descarga, la variación en el cambio de tensión puede ser grande, lo que no es preferible.
[0060] Haciendo referencia a la figura 2, el proceso de carga/descarga de microcorriente según una realización ilustrativa de la presente invención puede no tener un periodo de reposo entre carga y descarga y, haciendo referencia a la figura 3, el proceso de carga/descarga de microcorriente según otra realización ilustrativa de la presente invención puede incluir además un periodo de reposo en al menos una o más entre la carga y descarga o entre secciones de carga/descarga.
[0062] El periodo de reposo es para detener la carga o descarga y, específicamente, para dejar las celdas de batería cargadas/descargadas durante un tiempo predeterminado. El periodo de reposo puede ser de 1 minuto a 30 minutos, preferiblemente de 2 minutos a 20 minutos y, más preferiblemente, de 3 minutos a 15 minutos. En la presente invención, cuando no hay periodo de reposo entre carga y descarga o entre descarga y carga, puede producirse ruido en la tensión al principio del cambio del valor de corriente aplicada, de modo que es preferible tener un periodo de reposo en al menos una o más entre carga y descarga o entre procesos de carga/descarga.
[0063] En el proceso de carga/descarga de microcorriente S10, una corriente constante puede aplicarse como la corriente aplicada en una sección de carga/descarga. Como se muestra en la figura 2 y la figura 3, en el proceso de carga/descarga de microcorriente, como la sección de carga/descarga progresa, la tasa de la corriente que está siendo aplicada parece aumentar gradualmente/escalonadamente, pero en una sola sección de carga/descarga, la carga y descarga pueden hacerse a una tasa C constante. En la figura 2, la carga se indica como una tasa C que tiene un valor positivo y la descarga se indica como una tasa C que tiene un valor negativo. Positivo/negativo corresponde a carga y descarga, respectivamente, y los valores absolutos de las tasas de corriente pueden ser los mismos o pueden ser diferentes. Es decir, en una sección de carga/descarga, el valor absoluto de la tasa C durante la carga y el valor absoluto de la tasa C durante la descarga pueden ser mutuamente los mismos, o el valor absoluto de la tasa C durante la carga y el valor absoluto de la tasa C durante la descarga pueden ser mutuamente diferentes. Sin embargo, cuando se acumulan los casos en los que los valores absolutos de las tasas de corriente durante la carga y descarga son diferentes, la tensión de la celda de batería puede fluctuar en su totalidad, de modo que es deseable que el valor absoluto de cada tasa C de carga y descarga sea el mismo. Es decir, en una sola sección de carga/descarga, es deseable que la tasa de carga y la tasa de descarga sean la misma.
[0065] Cuando se aplica una microcorriente, la presente invención realiza alternativamente carga y descarga a una tasa de 0,000001C a 0,0001C, que representa el límite inferior y el límite superior de la tasa de carga/descarga que puede aplicarse en toda la sección del proceso de carga/descarga de microcorriente. Es decir, la tasa C aplicada en la sección de carga/descarga de microcorriente puede ser un valor seleccionado del intervalo anterior.
[0067] Además, en el proceso de carga/descarga de microcorriente de la presente invención, la tasa C de cada sección de carga/descarga puede aumentar escalonadamente o disminuir escalonadamente a medida que aumenta N. Como se muestra en la figura 2 y la figura 3, que la tasa C de la sección de carga/descarga aumente a medida que aumenta N significa que la tasa de carga/descarga de la segunda sección de carga/descarga es mayor que la tasa de carga/descarga de la primera sección de carga/descarga, y que la tasa de carga/descarga de la tercera sección de carga/descarga es mayor que la tasa de carga/descarga de la segunda sección de carga/descarga, y que la tasa C de la sección de carga/descarga disminuya a medida que aumenta N significa lo contrario.
[0069] En el proceso de carga/descarga de microcorriente, es preferible realizar la carga/descarga en una sección de carga/descarga durante 1 minuto a 30 minutos, más preferiblemente durante 2 minutos a 20 minutos y más preferiblemente durante 3 minutos a 15 minutos, respectivamente.
[0071] Además, el tiempo total requerido para el proceso de carga/descarga de microcorriente en el que la carga-reposodescarga se realiza alternativamente puede ser de 10 minutos a 6 horas, preferiblemente de 20 minutos a 4 horas y más preferiblemente de 30 minutos a 3 horas.
[0073] El proceso de medición del cambio de tensión S20 incluye un proceso de medición del cambio de tensión antes y después de cada sección de carga/descarga. A diferencia del método de cribado convencional, el método para cribar baterías defectuosas de baja tensión según la presente invención criba las baterías de baja tensión basándose en las características de respuesta a la tensión después de que se aplique una microcorriente. En el proceso de carga/descarga de microcorriente, dado que la carga y descarga se realizan aplicando microcorriente para cada una de las N secciones de carga/descarga, el proceso de medición del cambio de tensión S20 puede incluir un proceso de medición de la tensión de la batería para cada una de las N secciones de carga/descarga, cálculo del cambio de tensión antes y después de la sección de carga/descarga y recopilación de datos del cambio de tensión.
[0075] En el método de inspección de baterías defectuosas de baja tensión según la presente invención, dado que la celda de batería está cargada y descargada con una microcorriente en el proceso de carga/descarga de microcorriente, la tensión medida a partir del cambio de tensión puede variar dependiendo del material del electrodo o la capacidad de la batería, pero tiene una unidad de varios microvoltios a cientos de microvoltios.
[0077] El proceso de cribado S30 es un proceso de cribado de baterías defectuosas de baja tensión basándose en el cambio de tensión medido en el proceso de medición del cambio de tensión.
[0079] La figura 4 es un diagrama de flujo de un proceso de cribado según una realización ilustrativa de la presente invención. Haciendo referencia a la figura 4, el proceso de cribado S30 incluye: medir la tensión antes y después de cada sección de carga/descarga, y recopilar datos de una corriente aplicada en cada sección de carga/descarga y un cambio de tensión (dV/dt) por unidad de tiempo correspondiente a la misma; y calcular la caída de tensión cuando la corriente aplicada es 0 mediante la derivación de una expresión de relación entre la corriente aplicada y el cambio de tensión por unidad de tiempo de los datos recopilados.
[0081] La figura 5 es un gráfico obtenido representando gráficamente un cambio de tensión por unidad de tiempo correspondiente a un valor de corriente aplicado en cada sección de carga/descarga según una realización ilustrativa de la presente invención. Haciendo referencia a la figura 5, el eje x representa la corriente aplicada de cada sección de carga/descarga, el eje y representa el cambio de tensión por unidad de tiempo, y el cambio de tensión por hora correspondiente a la corriente aplicada está indicado mediante puntos. Cuando una pluralidad de puntos está conectada, puede derivarse una fórmula, y la caída de tensión cuando la corriente aplicada es 0 puede calcularse a partir de la fórmula derivada. A pesar de que una pluralidad de puntos está mostrada como una función de ecuación lineal en la figura 5, la función de correlación entre la corriente aplicada y el cambio de tensión por unidad de tiempo no está limitada a la misma y es posible derivar una fórmula del cambio de tensión por tiempo según la corriente aplicada basándose en la pluralidad de puntos usando un método estadístico conocido tal como una regresión lineal, etc.
[0083] El método de inspección de baterías defectuosas de baja tensión según la presente invención tiene una ventaja ya que puede usarse en cualquier proceso entre el proceso de fabricación de una batería secundaria de litio por que aplica una microcorriente a la celda de batería, teniendo de este modo un efecto pequeño en la batería.
[0084] A continuación en el presente documento, se describirá un método de fabricación de una batería secundaria de litio según la presente invención.
[0086] El método de fabricación de una batería secundaria de litio según una realización ilustrativa de la presente invención incluye: activar mediante la carga una celda de batería ensamblada; y el proceso de inspección de defectos de baja tensión.
[0088] La celda de batería ensamblada puede hacer referencia a una celda de batería fabricada mediante un proceso de alojamiento de un conjunto de electrodos en el que un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo están apilados secuencialmente en una carcasa de batería, inyectando un electrolito y sellando la carcasa de batería.
[0090] Después de que el montaje de la batería esté completado como tal, puede realizarse un proceso previo de envejecimiento, en el que la celda de batería se deja durante un periodo predeterminado de tiempo con el fin de impregnar lo suficiente el conjunto de electrodos con el electrolito antes de iniciar el proceso de activación de la celda de batería.
[0092] El proceso de activación de la celda de batería es un proceso de formación de una batería en un estado que se puede usar mediante la carga de una celda de batería ensamblada y permitiendo que un electrodo y un electrolito que constituyen una batería se sometan a reacción electroquímica. Este proceso de activación incluye un proceso de carga de una celda de batería y puede incluir además un proceso de descarga después de la carga, o puede incluir además un proceso de envejecimiento de una celda de batería dejándola durante un tiempo predeterminado después de la carga.
[0094] La figura 6 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de una batería secundaria de litio según una realización ilustrativa de la presente invención. Haciendo referencia a la figura 6, el método de fabricación de una batería secundaria de litio según una realización ilustrativa de la presente invención incluye: un proceso de carga principal S100 de la celda de batería hasta que alcance del 20 % al 80 % de la capacidad de diseño de la batería; un proceso de envejecimiento S200 de la celda de batería; un proceso adicional de carga/descarga S300 de la celda de batería; y el proceso de inspección de defectos de baja tensión anteriormente mencionado.
[0096] Sin embargo, la presente invención no está limitada a la realización anterior y la batería puede enviarse después de pasar a través del proceso de inspección de defectos de baja tensión después del proceso de carga principal, y después de los procesos de carga principal y envejecimiento, la batería cribada según el proceso de inspección de defectos de baja tensión puede enviarse.
[0098] También, el proceso de inspección de defectos de baja tensión se realiza en uno cualquiera o más seleccionados de los siguientes puntos temporales (1) a (3).
[0100] (1) Después de un proceso de carga principal de una celda de batería ensamblada
[0102] (2) Después del proceso de carga principal y un proceso de envejecimiento de dejar una celda de batería durante un tiempo predeterminado
[0103] (3) Después del proceso de carga principal, el proceso de envejecimiento y un proceso de carga/descarga adicional de una celda de batería después de la carga principal
[0105] Además, después de un punto temporal seleccionado entre el (1) y el (3), puede realizarse un proceso de estabilización de la celda de batería a una temperatura constante y entonces puede realizarse el proceso de inspección de defectos de baja tensión.
[0107] En una realización ilustrativa de la presente invención, el proceso de carga principal S100 es un proceso de carga de una batería secundaria ensamblada del 20 % al 80 % del estado de carga (SOC) de la batería secundaria con el fin de formar una capa de película de interfaz de electrolito sólido (a continuación en el presente documento denominada "SEI") del electrodo negativo. La capacidad de carga de límite superior de la carga principal puede seleccionarse de manera apropiada teniendo en cuenta el tipo de la batería, la capacidad de la batería y las características de los electrodos positivo y negativo que constituyen la batería y, específicamente, puede ser un SOC del 25 % a un SOC del 75 % o un SOC del 30 % a un SOC del 65 %.
[0109] El proceso de carga principal puede realizarse bajo condiciones de carga según métodos conocidos en la técnica. Específicamente, el método de carga puede realizar la carga en un método de corriente constante hasta que se alcance la tensión final de carga. Aquí, la tasa de carga (tasa c) puede ser de 0,01C a 2C, de 0,1C a 1,5C y de 0,2C a 1C, pero no lo es, y puede estar ajustada de manera apropiada según el tipo de batería, la capacidad y las características del material del electrodo positivo y el electrodo negativo.
[0111] Además, la condición de temperatura del proceso de carga principal puede llevarse a cabo a de 18 °C a 28 °C, específicamente de 19 °C a 27 °C y más específicamente de 20 °C a 26 °C, o puede llevarse a cabo como alternativa bajo una condición de temperatura alta de 40 °C a 70 °C.
[0113] Además, el proceso de carga principal puede realizar la carga mientras presuriza la batería secundaria. Específicamente, el proceso de carga principal puede realizarse mientras está cargándose en un dispositivo de formación de plantillas capaz de presurizar la batería secundaria incluso durante la carga.
[0115] Aquí, la presión para presurizar la batería secundaria puede ser de 9,81 kPa (0,1 kgf/cm2) a 980,67 kPa (10 kgf/cm2), preferiblemente de 29,42 kPa (0,3 kgf/cm2) a 735,5 kPa (7,5 kgf/cm2) y más preferiblemente de 49,03 kPa (0,5 kgf/cm2) a 490,33 kPa (5 kgf/cm2).
[0117] El proceso de envejecimiento S200 es un proceso de envejecimiento de la batería dejando la batería a una temperatura constante. El proceso de envejecimiento puede realizarse bajo diferentes condiciones para acelerar la estabilización de la película de SEI formada a través del proceso de carga principal. Específicamente, puede incluir un proceso de envejecimiento a temperatura ambiente de la batería secundaria a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo predeterminado y, dependiendo del objetivo, puede incluir además un proceso de envejecimiento a alta temperatura de la batería secundaria a una alta temperatura y pueden realizarse tanto el envejecimiento a temperatura ambiente como el envejecimiento a alta temperatura. El envejecimiento a alta temperatura envejece la batería en un entorno a alta temperatura y puede acelerar la estabilización de la película de SEI, y los procesos de envejecimiento a alta temperatura y envejecimiento a temperatura ambiente pueden realizarse secuencialmente en la batería inicialmente cargada.
[0119] En un ejemplo específico, el envejecimiento a alta temperatura puede realizarse a una temperatura de 50 °C a 100 °C, preferiblemente de 50 °C a 80 °C. El envejecimiento a alta temperatura puede realizarse durante 1 a 30 horas, preferiblemente durante 2 a 24 horas. El envejecimiento a alta temperatura acelera la estabilización de la película de SEI y reduce la caída de tensión debido a la autodescarga de la batería normal, mejorando adicionalmente de este modo la capacidad de selección de la batería para distinguir buenas baterías de baterías defectuosas de baja tensión.
[0121] En un ejemplo específico, el envejecimiento a temperatura ambiente puede realizarse a una temperatura de 18 °C a 28 °C, específicamente de 19 °C a 27 °C, más específicamente de 20 °C a 26 °C e incluso más específicamente de 21 °C a 25 °C. El envejecimiento a temperatura ambiente puede realizarse durante 12 a 120 horas o durante 18 a 72 horas.
[0123] El proceso de carga/descarga adicional S300 es un proceso de carga y descarga adicionales de la batería secundaria y, específicamente, puede realizarse mediante un proceso de descarga completa y carga completa de la batería secundaria a casi un SOC de 0 y después cargarla al 95 % (SOC del 95 %) o más de la capacidad de diseño de la batería secundaria descargada; o mediante la carga de la batería secundaria al 80 % (SOC del 80 %) o más de la capacidad de diseño, descargar por completo la batería secundaria a casi un SOC de 0 y después volver a cargar la batería secundaria al 95 % (SOC del 95 %) o más de la capacidad de diseño de la batería secundaria; o repetir los procesos de descarga completa y carga completa dos o más veces, pero no se limita a ello.
[0124] A continuación en el presente documento, la presente invención se describirá en detalle usando realizaciones ilustrativas para ayudar a entender la presente invención. Sin embargo, las realizaciones ilustrativas según la presente invención pueden modificarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse que el alcance de la presente invención está limitado a las siguientes realizaciones ilustrativas. Las realizaciones ilustrativas de la presente invención están proporcionadas para explicar de manera más completa la presente invención a los expertos en la técnica.
[0126] Ejemplo de preparación 1: preparación de batería secundaria de litio en buen estado
[0128] Se mezclaron 96,7 partes en peso de Li[Ni<0>,<6>Mn<0>,<2>Co<0>,<2>]O<2>que funciona como un material activo de electrodo positivo, 1,3 partes en peso de grafito que funciona como un conductor y 2,0 partes en peso de fluoruro de polivinilideno (PVdF) que funciona como un aglutinante para preparar una mezcla de electrodo positivo. Se preparó una suspensión de mezcla de electrodo positivo dispersando la mezcla de electrodo positivo preparada en 1-metil-2-pirrolidona que funciona como un disolvente. Esta suspensión se recubrió en ambos lados de una lámina de aluminio con un grosor de 20 pm, se secó y se presurizó para preparar un electrodo positivo.
[0130] Se mezclaron 97,6 partes en peso de grafito artificial y grafito natural (relación de peso: 90:10) que funciona como un material activo de electrodo negativo, 1,2 partes en peso de caucho estireno-butadieno (SER, “SBR” en inglés) que funciona como un aglutinante y 1,2 partes en peso de carboximetilcelulosa (CMC) para preparar una mezcla de electrodo negativo. Se preparó una suspensión de mezcla de electrodo negativo dispersando esta mezcla de electrodo negativo en agua de intercambio iónico que funciona como un disolvente. Esta suspensión se recubrió en ambos lados de una lámina de cobre con un grosor de 20 pm, se secó y se presurizó para preparar un electrodo negativo.
[0132] Se preparó un electrolito no acuoso disolviendo LiPF6 en un disolvente orgánico mezclado con carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC) y carbonato de dietilo (DEC) en una composición de 3:3:4 (relación de volumen) de modo que su concentración se convierte en 1,0M.
[0134] El electrodo positivo y el electrodo negativo preparados anteriormente se apilaron con un separador de polietileno poroso interpuesto entre ellos y se almacenaron en una bolsa, y el electrolito se inyectó para completar el montaje de la batería secundaria de litio.
[0136] Ejemplo de preparación 2: preparación de batería secundaria de litio defectuosa
[0138] Se preparó una batería secundaria de litio como en el Ejemplo de preparación anterior, pero se introdujeron partículas de cobre que tenían un diámetro de 100 pm para completar el montaje de la batería defectuosa de modo que la resistencia a microcortocircuitos durante el proceso de montaje del electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador era de 10 kü.
[0140] Ejemplo 1
[0142] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 1 y se envejecieron previamente envejeciéndolas durante 24 horas a una temperatura ambiente de 25 °C. Las baterías secundarias previamente envejecidas se cargaron en una plantilla de formación y se realizó un proceso de carga principal mediante la carga de la batería secundaria hasta que alcanzó un SOC del 45 % mientras se presurizaba a una temperatura de 25 °C. La batería que se ha sometido a la carga principal se envejeció durante 24 horas a una temperatura alta de 60 °C y después se envejeció durante 12 horas a una temperatura ambiente de 25 °C.
[0143] A continuación, se realizó un proceso de carga/descarga de microcorriente que consta de tres secciones de carga/descarga, pero se incluyó un periodo de reposo entre la carga y la descarga (primera carga - periodo de reposo - primera descarga - periodo de reposo - segunda carga - periodo de reposo - segunda descarga - periodo de reposo - tercera carga - periodo de reposo - tercera descarga). Aquí, el proceso de carga/descarga de microcorriente se realizó ajustando la primera carga y la primera descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000001C, respectivamente, la segunda carga y la segunda descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000002C, respectivamente, la tercera carga y la tercera descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000004C, respectivamente, y los periodos de reposo para que fueran de 10 minutos, respectivamente.
[0145] Además, la tensión de la batería se midió antes y después de cada sección de carga/descarga y se obtuvo un gráfico mediante la representación gráfica del cambio de tensión por hora correspondiente a la corriente aplicada en cada sección de carga/descarga. En el gráfico, se calculó la caída de tensión cuando la corriente aplicada es 0 (proceso de predicción de la caída de tensión) y se mostraron el valor promedio y la desviación de la caída de tensión para diez baterías en la Tabla 1.
[0147] Ejemplo 2
[0148] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 2 y, de la misma manera que en el Ejemplo 1, se realizaron el envejecimiento previo, la carga principal, el proceso de envejecimiento, el proceso de carga/descarga de microcorriente, la medición del cambio de tensión y el proceso de predicción de caída de tensión, y el valor y la desviación promedio de la caída de tensión se mostraron en la Tabla 1.
[0149] Ejemplo 3
[0150] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 1 y se envejecieron previamente envejeciéndolas durante 24 horas a una temperatura ambiente de 25 °C. Las baterías secundarias previamente envejecidas se cargaron en una plantilla de formación y se realizó un proceso de carga principal mediante la carga de la batería secundaria hasta que alcanzó un SOC del 45 % mientras se presurizaba a una temperatura de 25 °C. La batería que se ha sometido a la carga principal se envejeció durante 24 horas a una temperatura alta de 60 °C y después se envejeció durante 12 horas a una temperatura ambiente de 25 °C.
[0151] A continuación, se realizó un proceso de carga/descarga de microcorriente que consta de tres secciones de carga/descarga, pero se incluyó un periodo de reposo entre la carga y la descarga (primera carga - periodo de reposo - primera descarga - periodo de reposo - segunda carga - periodo de reposo - segunda descarga - periodo de reposo - tercera carga - periodo de reposo - tercera descarga). Aquí, el proceso de carga/descarga de microcorriente se realizó ajustando la primera carga y la primera descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000001C, respectivamente, la segunda carga y la segunda descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000003C, respectivamente, la tercera carga y la tercera descarga para que se cargaran y descargaran durante 10 minutos a una tasa de 0,000006C, respectivamente, y los periodos de reposo para que fueran de 10 minutos, respectivamente.
[0152] A continuación, de la misma manera que en el Ejemplo 1, se calculó la caída de tensión cuando la corriente aplicada es 0 (proceso de predicción de la caída de tensión) y se mostraron el valor promedio y la desviación de la caída de tensión para diez baterías en la Tabla 1.
[0153] Ejemplo 4
[0154] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 2 y, de la misma manera que en el Ejemplo 3, se realizaron el proceso de envejecimiento, el proceso de carga/descarga de microcorriente, la medición del cambio de tensión y el proceso de predicción de caída de tensión, y el valor y la desviación promedio de las caídas de tensión se mostraron en la Tabla 1.
[0155] Ejemplo comparativo 1
[0156] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 1 y se envejecieron previamente envejeciéndolas durante 24 horas a una temperatura ambiente de 25 °C. Las baterías secundarias previamente envejecidas se cargaron en una plantilla de formación y se realizó un proceso de carga principal mediante la carga de la batería secundaria hasta que alcanzó un SOC del 45 % mientras se presurizaba a una temperatura de 25 °C. La batería que se ha sometido a la carga principal se envejeció durante 24 horas a una temperatura alta de 60 °C y después se envejeció durante 12 horas a una temperatura ambiente de 25 °C.
[0157] Se midió una tensión de circuito abierto de la celda de batería inmediatamente después del envejecimiento (OCV1) y se midió una tensión de circuito abierto de la batería cuando habían pasado 3 horas (OCV2) para calcular el cambio de tensión por unidad de tiempo (dV/dmin) y el valor promedio y la desviación se mostraron en la Tabla 1. Ejemplo comparativo 2
[0158] Se prepararon diez baterías secundarias de litio ensambladas del Ejemplo de preparación 2 y, de la misma manera que en el Ejemplo 1, se realizaron el envejecimiento previo, la carga principal, el envejecimiento a alta temperatura, el envejecimiento a temperatura ambiente y el cálculo del cambio de tensión por unidad de tiempo, y el valor y la desviación promedio se mostraron en la Tabla 1.
[0160]
[0161] Haciendo referencia a la tabla 1, en el método de inspección de defectos de baja tensión según los Ejemplos comparativos, el cambio de tensión por unidad de tiempo que apareció en varias horas era similar en buen estado (Ejemplo comparativo 1) y en estado defectuoso (Ejemplo comparativo 2). Por otro lado, en el método de inspección de defectos de baja tensión según los Ejemplos, el cambio de tensión por unidad de tiempo que apareció en varias horas tenía un valor que distinguía claramente el buen estado (Ejemplo 1, Ejemplo 3) del estado defectuoso (Ejemplo 2, Ejemplo 4). Por lo tanto, se evalúa que el método de inspección de defectos de baja tensión según la presente invención puede reducir significativamente el tiempo requerido para cribar baterías defectuosas de baja tensión.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES
[Reivindicación 1]
Método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio, que comprende:
un proceso de carga/descarga de microcorriente que consta de N secciones de carga/descarga, siendo N un número entero de 2 o más, y aplicar una microcorriente a una celda de batería en cada sección de carga/descarga; medir el cambio de tensión antes y después de cada sección de carga/descarga; y
un proceso de cribado de baterías defectuosas de baja tensión en base al cambio de tensión, en donde cada sección de carga/descarga comprende aplicar una corriente a una tasa C de 0,000001C a 0,0001C.
[Reivindicación 2]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde la tasa C de cada sección de carga/descarga aumenta escalonadamente o disminuye escalonadamente a medida que aumenta N.
[Reivindicación 3]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el proceso de carga/descarga de microcorriente aplica una corriente constante durante la carga/descarga mediante la aplicación de microcorriente.
[Reivindicación 4]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el proceso de carga/descarga de microcorriente realiza la carga/descarga durante 1 minuto a 30 minutos, respectivamente, en una sección de carga/descarga.
[Reivindicación 5]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el proceso de carga/descarga de microcorriente comprende además un periodo de reposo al menos uno o más de: entre la carga/descarga o entre las secciones de carga/descarga.
[Reivindicación 6]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 5, en donde el periodo de reposo detiene la carga o descarga durante 1 a 30 minutos.
[Reivindicación 7]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde en el proceso de carga/descarga de microcorriente, N es un número entero de 2 a 10.
[Reivindicación 8]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el proceso de carga/descarga de microcorriente tiene la misma tasa de carga que de descarga en una sección de carga/descarga.
[Reivindicación 9]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el tiempo total requerido para el proceso de carga/descarga de microcorriente es de 10 minutos a 6 horas.
[Reivindicación 10]
El método de inspección de defectos de baja tensión de una batería secundaria de litio de la reivindicación 1, en donde el proceso de cribado comprende:
medir tensión antes y después de cada sección de carga/descarga, y recopilar datos de una corriente aplicada en cada sección de carga/descarga y un cambio de tensión por unidad de tiempo, dV/dt, correspondiente; calcular la caída de tensión cuando la corriente aplicada es 0 derivando una expresión de relación entre la corriente aplicada y el cambio de tensión por unidad de tiempo a partir de los datos recopilados.
[Reivindicación 11]
Método de fabricación de una batería secundaria de litio, que comprende: activar mediante carga una celda de batería ensamblada; y el proceso de inspección de defectos de baja tensión según la reivindicación 1.
[Reivindicación 12]
El método de fabricación de una batería secundaria de litio de la reivindicación 11, en donde
el proceso de inspección de defectos de baja tensión se realiza en uno cualquiera o más de entre los siguientes puntos temporales (1) a (3).
(1) después de un proceso de carga principal de una celda de batería ensamblada
(2) después del proceso de carga principal y un proceso de envejecimiento por dejar una celda de batería durante un tiempo predeterminado
(3) después del proceso de carga principal, del proceso de envejecimiento y de un proceso de carga/descarga adicional de una celda de batería después de la carga principal
[Reivindicación 13]
El método de fabricación de una batería secundaria de litio de la reivindicación 12, en donde
el proceso de inspección de defectos de baja tensión se realiza después de realizar un proceso de estabilización de la celda de batería a una temperatura determinada después de un punto temporal seleccionado de (1) a (3).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102900640B1 (ko) * 2022-01-25 2025-12-15 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지의 저전압 불량 검사방법 및 리튬 이차전지의 제조방법
KR20250063911A (ko) * 2023-10-30 2025-05-09 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 셀의 쇼트 검사방법
KR20250063686A (ko) 2023-11-01 2025-05-08 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 내부 단락 검출 방법

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS523356B2 (es) * 1972-02-17 1977-01-27
JPS5544923B2 (es) * 1972-11-13 1980-11-14
JP2000088933A (ja) 1998-09-10 2000-03-31 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 二次電池の検査方法
JP3484100B2 (ja) 1999-05-26 2004-01-06 富士通アクセス株式会社 試験装置の動作確認方法
JP2001351696A (ja) * 2000-06-02 2001-12-21 Hitachi Ltd 二次電池の充放電装置
JP4179528B2 (ja) 2001-05-23 2008-11-12 株式会社デンソー 二次電池の検査方法
CN101479877B (zh) 2006-05-04 2013-07-31 株式会社Lg化学 锂二次电池及其制造方法
WO2008096771A1 (ja) 2007-02-08 2008-08-14 Panasonic Ev Energy Co., Ltd. 蓄電装置の異常検出装置及び方法
JP5520580B2 (ja) 2009-11-25 2014-06-11 古河電気工業株式会社 蓄電池のセル短絡検知方法及び検知装置
JP5544923B2 (ja) 2010-02-24 2014-07-09 セイコーエプソン株式会社 保護回路および電子機器
JP5751207B2 (ja) 2012-04-24 2015-07-22 横河電機株式会社 電池直流抵抗評価装置
JP5861189B2 (ja) 2012-05-28 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法
JP5768769B2 (ja) 2012-06-26 2015-08-26 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法
US9205750B2 (en) * 2013-07-23 2015-12-08 Ford Global Technologies, Llc Method to estimate battery open-circuit voltage based on transient resistive effects
KR101854482B1 (ko) * 2013-08-21 2018-05-03 주식회사 엘지화학 리튬이차전지의 제조방법 및 그로부터 제조된 리튬이차전지
EP3121613A4 (en) 2014-03-18 2017-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Degradation estimation method, degradation estimation system, and degradation estimation program
JP6202032B2 (ja) 2015-03-31 2017-09-27 トヨタ自動車株式会社 二次電池の検査方法
WO2017002615A1 (ja) 2015-07-01 2017-01-05 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン二次電池の製造方法およびリチウムイオン二次電池の評価方法
JP6588632B2 (ja) 2016-05-18 2019-10-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置
JP6724693B2 (ja) 2016-09-28 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 電池の短絡判定システム
KR102010989B1 (ko) 2016-12-14 2019-08-14 주식회사 엘지화학 이차 전지 수명 평가 방법 및 장치
KR102194845B1 (ko) * 2016-12-20 2020-12-23 주식회사 엘지화학 이차 전지의 저전압 불량 검사 장치 및 방법
KR102064459B1 (ko) 2017-01-05 2020-01-09 주식회사 엘지화학 이차 전지의 저전압 불량 검사 방법 및 장치
JP2018205313A (ja) 2017-06-05 2018-12-27 日新電機株式会社 電池の劣化推定装置及び電池の劣化推定方法
JP7000847B2 (ja) 2017-12-25 2022-01-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
KR102290736B1 (ko) * 2018-11-21 2021-08-18 주식회사 엘지에너지솔루션 저전압 불량 전지셀 검출을 위한 가압단락 검사장치
KR102391533B1 (ko) * 2018-10-05 2022-04-28 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 셀의 저전압 진단 방법 및 장치
JP6991616B2 (ja) 2018-10-30 2022-01-12 エンネット株式会社 電流パルス法による電池診断装置及び電池診断方法
KR102508117B1 (ko) 2019-01-03 2023-03-09 주식회사 엘지에너지솔루션 저전압 검출력이 향상된 이차전지의 활성화 방법
KR102794167B1 (ko) * 2019-03-06 2025-04-11 주식회사 엘지에너지솔루션 저전압 불량 배터리 셀 검출 장치 및 방법
KR102772785B1 (ko) * 2019-05-09 2025-02-27 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 제조방법
EP4007039A4 (en) 2019-07-30 2023-09-06 Hioki E.E. Corporation MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD FOR ENERGY STORAGE DEVICE
JP7217681B2 (ja) 2019-07-30 2023-02-03 日置電機株式会社 蓄電デバイスの測定装置及び測定方法
CN110794316A (zh) 2019-10-24 2020-02-14 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种梯次利用三元动力电池“跳水”故障的辨识预判方法
KR102821892B1 (ko) 2019-11-19 2025-06-18 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지의 활성화 방법
KR102444912B1 (ko) 2020-07-17 2022-09-21 주식회사 아이디씨티 실내 gnss 시스템 및 제공 방법
CN113109729B (zh) 2021-04-19 2022-02-22 北京理工大学 基于加速老化试验与实车工况的车用动力电池soh评估方法
KR20230066957A (ko) * 2021-11-08 2023-05-16 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 충전 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템
KR102900640B1 (ko) * 2022-01-25 2025-12-15 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지의 저전압 불량 검사방법 및 리튬 이차전지의 제조방법

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