[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法

無效

• 申請號: 201110205375.8
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102891341A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 呂循峰;聞濤;劉琳;周華成;劉勇
• 申請（專利權）人: 湖北駱駝特種電源有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

技術領域

本發明涉及一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，能有效提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量和低電壓挑選效率。

背景技術

目前磷酸鐵鋰電池化成方法大多為小電流或變電流充電數小時，化成結束時電壓范圍在3.2-3.4V。化成后陳化溫度在45℃，陳化時間一般為24小時。該工藝方法存在以下不足：在分容時首次容量發揮偏低，充放電循環時仍有較大容量恢復；陳化后低電壓漏選率較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能有效提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量和低電壓挑選效率的磷酸鐵鋰電池化成陳化方法。

本發明的技術解決方案是：

一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，包括以下步驟：

①?采用變電流階梯式充電化成工藝；

②?再將電池恒流充電至高電壓狀態；

③?化成結束的電池高電壓狀態下高溫陳化；

④?挑選出陳化時壓降較大的電池，壓降合格電池上柜分容；

⑤?分容工藝只需采用簡單的充放電工步。

本發明步驟????????????????????????????????????????????????中所述的變電流階梯式充電分為三步：

工步1：化成環境溫度范圍為25-40℃，將電池以0.04-0.06C范圍電流恒流充2-3小時，上限電壓3.4-3.6V；

工步2：再以0.10-0.15C范圍電流恒流充2-3小時，上限電壓3.6-3.9V；

工步3：最后以0.20-0.30C范圍電流恒流充1-2小時,上限電壓3.70-3.90V。

本發明步驟②中恒流充電電流范圍為0.10-0.20C，充電截止電壓即高電壓狀態的范圍為3.70-3.90V。

本發明步驟中高溫陳化溫度范圍為40-50℃，高電壓范圍為3.70-3.90V，陳化時間16-48小時。

本發明步驟的工藝為：化成結束6-8小時后測量首次電壓，然后放置于40-50℃老化房中陳化16-48小時，再次測量電壓，挑選出壓降大的電池。

本發明步驟為:先0.50C恒流放電至2.0V，再0.20C恒流充電至3.65V，3.65V恒壓直至電流降為0.02C，最后0.50C恒流放電至2.0V，即為分容容量。

本發明提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量，利于電池按容量分檔；提高鋰離子電池低電壓挑選效率，與現有技術相比，本發明的優點還在于：

1.高電壓高溫陳化后磷酸鐵鋰電池首次分容容量較高，節省了后續容量恢復時間，更方便電池按容量分檔。

2.高電壓高溫陳化鋰離子電池壓降更大，更有利于挑選出潛在的低電壓電池，提高成組電池一致性。

附圖說明

圖1為本發明化成方法中電壓隨時間變化曲線圖。

圖2為本發明化成方法中電流隨時間變化曲線圖。

具體實施方式

1.電池主要材料體系

正極活性物質為磷酸鐵鋰，分散劑為NMP；負極活性物質為石墨，分散劑為水。電解液主要成分為EC、DEC和LiPF₆。隔膜材質為聚丙烯和聚乙烯樹脂的復合膜。

2.化成陳化方式

如圖1、圖2對上述材料體系7Ah電池按以下步驟進行化成：

①化成環境溫度為35℃，先將電池0.05C恒流充3小時，上限電壓3.4V；

②再0.10C恒流充2小時，上限電壓3.6V；

③再0.20C恒流充2小時，上限電壓3.9V；

④最后將電池0.10C恒流充電至3.9V。

化成結束后的電池擱置6小時待電壓穩定，然后存放于50℃環境下陳化24小時，記錄陳化前后電池電壓，兩次電壓差即為陳化壓降。

挑選出陳化壓降＞25mV的電池，壓降≤25mV的電池上柜分容。

?????3.分容工步設置

先0.50C恒流放電至2.0V，再0.20C恒流充電至3.65V，3.65V恒壓直至電流降為0.02C。最后0.50C恒流放電至2.0V，所得容量即為分容容量。

本實施例化成方法中電壓隨時間變化曲線如圖1所示。

本實施例化成方法中電流隨時間變化曲線如圖2所示。