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一种锂电池快速化成分容方法

阅读：1023发布：2020-05-17

专利汇可以提供一种锂电池快速化成分容方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种锂电池快速化成分容方法，包含化成、老化、自放电筛选、分容、初筛、分档，当同时满足以下标准的锂电池则为合格的锂电池：a：锂电池的化成充电时间t=T±（3~6）σ；b：（88‑92%）*C1+C3=（100~110%）*标称容量，且C2=（95%~105%）*C3；c：电池电压变化ΔV=V1‑V2小于＜5mV。本发明合理的将常规的自放电筛选提前至分容之前，能有效的避免异常电池流转至分容工步，造成安全隐患，且此方法能充分的利用前期化成后老化时间，极大的缩短电池的自放电筛选周期，减少化成分容的充点电循环步骤，降低分容设备的数量，从而降低锂电池生产的设备成本和后期使用维护成本。，下面是一种锂电池快速化成分容方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种锂电池快速化成分容方法，其特征在于：包含以下步骤：
①化成：注入电解液后的锂电池经静置后进行化成，过程中记录锂电池充电至截止电压3.6 3.7V所需的化成充电时间t和充电容量C1，然后检测锂电池的电压V1；
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②老化：将化成后的锂电池再次静置后，检测其电压V2；
③自放电筛选：采用压差测试来筛选出自放电合格的锂电池，即电压压差ΔV＜5mV；
④分容：对锂电池进行充电和放电操作，记录充电容量C2和放电容量C3；其中充电和放电操作的电流为0.5 0.7C，充电截止电压为4.2V，放电截止电压为3.6 3.7V；
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⑤初筛：分别对经步骤③处理后的所有锂电池进行重量与内阻的检测，并选出重量和内阻均合格的锂电池为初合格锂电池；
⑥分档：计算出所有初合格锂电池的化成充电时间t的平均值T和标准差σ，当同时满足以下标准的锂电池则为合格的锂电池：
a：锂电池的化成充电时间t=T±（3 6）σ；
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b：（88% 92%）*C1+C3=（100% 110%）*标称容量，且C2=（95% 105%）*C3；
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c：电池电压变化ΔV=V1-V2＜5mV。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池快速化成分容方法，其特征在于：步骤①中锂电池静置的温度为40 50℃、时间为12 24h；充电电流为0.05 0.1C；检测锂电池的电压V1是在化~ ~ ~
成充电后0.5 1h进行检测。
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3.根据权利要求1所述的一种锂电池快速化成分容方法，其特征在于：步骤②中锂电池静置的温度为40 50℃、时间为24 36h。
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说明书全文

一种锂电池快速化成分容方法

技术领域

[0001] 本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂电池快速化成分容方法。

背景技术

[0002] 在锂电池生产过程中，需要激活电芯，然后对化成后的锂电池进行分类筛选，分出电芯等级。即对锂电池进行化成分容。由于化成分容的步骤流程复杂、周期长，且占用大量的设备和空间，循环充放电能耗巨大，即使采用能量回收，也有大量的能源浪费，造成电池成本升高。

[0003] 目前筛选自放电的方法大多采用电压降的方式，即在一定温度下静置一段时间，利用前后的电压降来筛选自放电的电池；并且由于电池极化等原因，大都在分容结束后，经过长时间的静置后才能得到较为准确的电压变化，造成电池生产周期长；而且在电池分容之前未经自放电筛选，自放电的电池流转注分容工步，有一定的安全隐患。

发明内容

[0004] 基于背景技术存在的技术问题，本发明的目的是提出了一种锂电池快速化成分容方法。

[0005] 一种锂电池快速化成分容方法，包含以下步骤：

[0006] ①化成：注入电解液后的锂电池经静置后进行化成，化成过程中记录锂电池充电至截止电压3.6～3.7V所需的化成充电时间t和充电容量C1，然后检测锂电池的电压V1；

[0007] ②老化：将化成后的锂电池再次静置后，检测其电压V2；

[0008] ③自放电筛选：采用压差测试来筛选出自放电合格的锂电池，即电压压差ΔV＜5mV；

[0009] ④分容：对锂电池进行充电和放电操作，记录充电容量C2和放电容量C3；

[0010] ⑤初筛：分别对经步骤③处理后的所有锂电池进行重量与内阻的检测，并选出重量和内阻均合格的锂电池为初合格锂电池；

[0011] ⑥分档：计算出所有初合格锂电池的化成充电时间t2的平均值t和标准差σ，当同时满足以下标准的锂电池则为合格的锂电池：

[0012] a：锂电池的化成充电时间t＝T±(3～6)σ；

[0013] b：(88～92％)*C1+C3＝(100～110％)*标称容量，且C2＝(95％～105％)*C3；

[0014] c：电池电压变化ΔV＝V1-V2小于＜5mV。

[0015] 优选地，步骤①中锂电池静置的温度为40～50℃、时间为12～24h；充电电流为0.05～0.1C；检测锂电池的电压V1是在化成充电后0.5～1h进行检测。

[0016] 优选地，步骤②中锂电池静置的温度为40～50℃、时间为24～36h。

[0017] 优选地，步骤④中充电和放电操作的电流为0.5～0.7C，充电截止电压为4.2V，放电截止电压为3.6～3.7V。

[0018] 本发明合理的将常规的自放电筛选提前至分容之前，能有效的避免异常电池流转至分容工步，造成安全隐患；并且此方法能充分的利用前期化成及老化时间，直接借用化成后测的电压及老化测得电压作为电池自放电筛选的依据，极大地缩短了电池的自放电筛选周期。

[0019] 本发明充分利用化成和分容各工步的充电、放电容量，能有效的减少化成分容的充点电循环步骤，降低分容设备的数量，从而降低锂电池生产的设备成本和后期使用维护成本。

具体实施方式

[0020] 以下由特定的实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本发明所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点。

[0021] 实施例1：

[0022] 一种锂电池快速化成分容方法，包含以下步骤：

[0023] ①化成：注入电解液后的锂电池在温度为40～50℃静置12～24h后进行化成，化成过程中记录锂电池以电流为0.05～0.1C充电至截止电压3.6～3.7V所需的化成充电时间t和充电容量C1，然后在化成充电后0.5～1h检测锂电池的电压V1；

[0024] ②老化：将化成后的锂电池再次在40～50℃静置24～36h后，检测其电压V2；

[0025] ③分容：对锂电池进行充电和放电操作，记录充电容量C2和放电容量C3；其中充电和放电操作的电流为0.5～0.7C，充电截止电压为4.2V，放电截止电压为3.6～3.7V。

[0026] ④初筛：分别对经步骤③处理后的所有锂电池进行重量与内阻的检测，并选出重量和内阻均合格的锂电池为初合格锂电池；

[0027] ⑤分档：计算出所有初合格锂电池的化成充电时间t2的平均值t和标准差σ，当同时满足以下标准的锂电池则为合格的锂电池：

[0028] a：锂电池的化成充电时间t＝T±(3～6)σ；

[0029] b：(88～92％)*C1+C3＝(100～110％)*标称容量，且C2＝(95％～105％)*C3；

[0030] c：电池电压变化ΔV＝V1-V2小于＜5mV。

[0031] 实施例2：

[0032] 下面以50只生产制作的型号为2714891的三元材料锂电池为例说明，其标称容量为48Ah，内阻为0.5～1mΩ，重量为860±5g，24h静置时间后ΔV＜5mV为合格电池。

[0033] 50只注液后锂电池在45℃下静置24h，以4.8A电流化成，截止电压为3.7V，记录充电至3.7V所需时间t2和充电容量C1，化成充电结束后30min再检测其电压V1；将电池在45℃下静置24h后检测电压V2；然后完成封口等工序后，以24A电池对电池进行充电和放电，记录充电容量C2和放电容量C3；最后对电池进行称重和内阻测试，得到重量m和内阻R。其中：时间t2、充电容量C1、电压V1和V2、充电容量C2和放电容量C3详见下表1；从表1中可得出充电平均时间T＝249.9min，标准差σ＝0.87，则合格锂电池的化成充电时间t＝T±(3～6)σ，即t＝249.9±2.61min，则表1中50只电池皆符合此要求。

[0034] 对于(88～92％)*C1+C3＝(100～110％)*标称容量，为了便于计算，取中间值平均值90％，则该公式为：90％*C1+C3＝(100～110％)*标称容量，即(0.9C1+C3)/48*100％＝100～110％为合格标准。

[0035] 则由上表1可计算得到ΔV(ΔV＝V1-V2)、(0.9C1+C3)/48、C2/C3的数值详见表2，根据ΔV＜5mV标准判定序号为25、29、31号的锂电池自放电大，不符合要求，认定为不合格电池；以(0.9C1+C3)/48*100％＝100～110％为标准判定2、28、40号电池不合格；以C2/C3*100％＝95～105％为标准判定17号电池为不合格。

[0036] 表1 48Ah电池t2、C1、V1、V2、C2、C3列表

[0037]

[0038]

[0039] 表2 48Ah电池ΔV、(0.9C1+C3)/48、C2/C3、重量m，内阻R列表

[0040]

[0041]

[0042] 通过本实施例，可见本次试验的50只电池中有序号为25、29、31、2、28、40、17共七只电池不合格，快捷地将不合格的电池分离出去。从而能有效的减少化成分容的充点电循环步骤，降低分容设备的数量，从而降低锂电池生产的设备成本和后期使用维护成本。

[0043] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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