[發(fā)明專利]磷酸鐵鋰電池正負極實際容量配比及化成情況的評測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010185105.0
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101865978A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊智寧;陳先榮;谷亦杰;范建;張小惠
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶戴徠密客電源有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/058;H01M10/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子二次電池生產(chǎn)制造技術(shù)，特別是磷酸鐵鋰電池正負極材料容量配比與化成程度的評測方法。

背景技術(shù)

目前，磷酸鐵鋰鋰離子二次電池以其優(yōu)良的充放電特性、高安全性以及穩(wěn)定循環(huán)性能，在礦燈、小型動力裝置、混合動力汽車、純電動大巴等領(lǐng)域具有廣泛應用。但該種電池正極材料與以往鋰離子二次電池正極材料電化學性能、物理性能等差異較大，加之未完全市場化，不同生產(chǎn)廠家因自身設備條件、工藝水平差異，在該電池不同容量設計生產(chǎn)中，設計容量與實際容量相差較大，電池正負極材料實際容量配比難以評測，且對電池化成程度不能正確判斷，電化學上原因分析困難復雜，重復實驗，致使磷酸鐵鋰電池研發(fā)成本增加，生產(chǎn)周期延長，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服對磷酸鐵鋰電池正負極材料實際容量配比情況以及電池化成程度評測困難復雜的不足，本發(fā)明方法通過對成品磷酸鐵鋰電池穩(wěn)態(tài)充電電量微分曲線上各個峰值之間相對位置關(guān)系以及特定峰值下充電容量比例的精確確定，可以準確評測正負極材料實際發(fā)揮容量配比情況與電池化成程度，提供一種簡單的、直觀的評測電池正負極材料實際容量配比的方法，可以更好分析正負極材料容量發(fā)揮情況與電池化成程度，節(jié)約成本，縮短生產(chǎn)周期。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

確定穩(wěn)態(tài)充電微分電量曲線：對磷酸鐵鋰電池進行包括首次充放電在內(nèi)的多次充放電測試取得容量電壓測試數(shù)據(jù)，測試方案為：恒流充電階段，電流范圍為0.05C~1C；恒壓充電階段，電壓范圍為3.65V~3.8V，恒壓至0.01C；恒流放電階段，電流范圍為0.05C~1C，電壓下限為2.5V；以上述每個循環(huán)恒流充電過程數(shù)據(jù)分別作微分電量曲線，并計算充電完成時相對應充電容量C；計算上述每條微分電量曲線上峰值1處相對應充電容量C1；計算上述每條曲線C1/C值；當上述相鄰兩條充電電量微分曲線C1/C值相同時，則把該條充電電量微分曲線作為穩(wěn)態(tài)充電電量微分曲線；

確定穩(wěn)態(tài)充電微分電量曲線上特定峰值相對位置關(guān)系：以上述技術(shù)方案確定已知正負極實際容量配比的正常電池穩(wěn)態(tài)充電微分電量曲線，作為標準參考曲線；以上述技術(shù)方案確定相同正負極設計容量配比實驗電池的穩(wěn)態(tài)充電微分電量曲線，作為分析曲線；分別計算參考曲線與分析曲線上峰值2、1處位置之差ΔU_參考、ΔU_分析。

所述的ΔU_參考、ΔU_分析，當ΔU_分析＞ΔU_參考時，分析曲線正負極容量配比大于參考曲線正負極容量配比；當ΔU_分析＜ΔU_參考時，分析曲線正負極容量配比小于參考曲線正負極容量配比；ΔU_分析＝ΔU_參考時，分析曲線正負極容量配比等于參考曲線正負極容量配比。根據(jù)配比情況，確定試驗電池正負極材料容量相對發(fā)揮情況。

所述的充電微分電量曲線C1/C比值，當相鄰兩條充電微分電量曲線C1/C值相同時，實驗電池化成完全，反之，實驗電池則未完全化成。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1、電池充電測試數(shù)據(jù)取得簡單、可靠，充電微分電量曲線計算繪制簡單，曲線上所測峰值相對位置關(guān)系確定精確，便于正負極材料容量發(fā)揮情況分析，減少重復實驗，降低研發(fā)成本，縮短生產(chǎn)周期。

2、微分電量曲線C1/C比值精確，方法簡單，直觀反映電池化成過程中副反應發(fā)生情況，準確判斷化成程度，指導生產(chǎn)工藝制定，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中磷酸鐵鋰電池穩(wěn)態(tài)充電微分電量標準參考曲線示意圖；

圖2是本發(fā)明中磷酸鐵鋰實驗電池穩(wěn)態(tài)充電微分電量分析曲線示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明方法進一步詳細說明：

圖1為容量為4Ah磷酸鐵鋰電池穩(wěn)態(tài)充電微分電量曲線，充電電流為恒流1C倍率，此時相鄰兩條充電微分電量曲線C1/C值相同，峰值1之前曲線與橫坐標所圍面積為C1＝600mAh，整個充電容量C＝4506mAh，計算C1/C＝13％，已知該電池正負極容量配比為0.85，峰值2、1相對位置關(guān)系ΔU_參考＝89.6mV。