[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池的自放電檢測方法

有效

• 申請號: 201410010552.0
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN104316877B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 張巖;徐文娟;李嚴;周志勇;劉露露;黨友旗
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明屬于鋰離子動力電池技術領域，具體涉及一種磷酸鐵鋰離子電池自放電的檢測方法。

背景技術

隨著電動汽車產業的發展，由于磷酸鐵鋰電池比其他鋰離子電池安全性能好，壽命長，磷酸鐵鋰電池應用于電動車已經成為一種趨勢。

蓄電池和原電池在不與外電路連接時，由內部白發反應引起的電池容量損失，一般稱為自放電。以每年或每月損失的容量百分數表示，如各種鋰離子電池的自放電都很少，每月約1-2%，金屬氫化物保電池則較大，達每月10%以上。由于生產工藝過程的不確定性，及各種生產過程的不可控，少量存在制造缺陷的電池總是存在，其自放電屬性的數值往往超出同批電池數倍，當這些異常電池和正常電池一起串并聯用于電路供電時，往往會造成整組供電電路的性能下降和不安定。因此有必要將那些自放電屬性異常的電池篩選出來，作為等外品處理。

在磷酸鐵鋰電池生產工藝中，各個廠家都有自己的自放電挑選工藝，目前主要有以下幾種：1.將電池充電到半電態，存儲一段時間后挑選，就是在電壓平坦區域間挑選，但是電池在這個區間內，電壓與容量變化不明顯，所需要的存儲時間較長，并且較難挑選出來；2.將電池充電到滿電態，存儲一段時間后挑選，在這個區間內，電壓與容量變化也不明顯，較難精確挑出來，且電池在滿電態下存儲容量損失較大；3.電池分容后放完電（放電到2.0V或者2.5V）,存儲一段時間后，通過檢測反彈電壓的方式進行挑選，這種方法存儲時間短，可縮短流程時間，但是該方法對產品加工一致性要求較高，電池放電過程由于極化狀態不一致會導致一部分電池無法通過反彈電壓判斷自放電。4.QC/T743-2006“電動汽車用鋰離子蓄電池”規定的測試荷電保持率的方法為蓄電池在20±5℃下存儲28天，這種方法由于存儲時間過長，會對正常生產造成較大壓力，不直接使用，一般都將該方法用于驗證其他快速自放電測試方法的準確性，具體挑選標準由各個企業根據各自生產控制能力而定。

中國專利申請號201110186716公開了一種鋰二次電池一致性篩選方法，單體電池在分容檢測時對容量、平臺、內阻分檔，然后對單體電池使用分段恒流恒壓充電，充電完成后對單體電池進行常溫擱置，擱置時長不小于24h，擱置截止時對單體電池開路電壓V_t進行測量，V_t≥V₀-ΔV₀-n*ΔV的單體電池判定為合格單體電池。這種方法對公式中的參數精確度要求很高，采用統一的經驗數值，由于每支電池的差異性，無法反應單個電池的實際情況，因此需要在自放電測試前進行單體電池的容量、平臺、內阻分檔，同時測試時間較長，約為7天。

發明內容

本發明的目的是提供一種磷酸鐵鋰電池的自放電檢測方法，能夠在短期內快速挑選出自放電大電池，避免自放電大的電池配組到電池組中，造成整組電池的不一致，從而提高電池組使用壽命。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種磷酸鐵鋰電池的自放電檢測方法，包括如下步驟:

（1）對磷酸鐵鋰電池的進行充放電預處理；

（2）將經過預處理的磷酸鐵鋰電池在第一設定溫度環境中靜置一段時間以消除電池極化，測試并記錄開路電壓OCV₁，這段時間稱為穩定時間；

（3）再將磷酸鐵鋰電池在第二設定溫度環境中靜置一段時間，測試并記錄開路電壓OCV₂，這段時間稱為自放電時間；

（4）計算OCV₁與OCV₂的差值K，再將K值與設定值進行比較，判斷挑選出自放電大的電池。

步驟（1）中充放電預處理的過程如下：

ⅰ、將磷酸鐵鋰電池以第一設定倍率充電至充電截止電壓，再恒壓充電至截止電流，擱置一段時間后再以第一設定倍率恒流放電至放電截止電壓，循環上述過程3～5次；

ⅱ、循環至最后一次放電到截止電壓后，再以第二設定倍率恒流放電至第一設定電壓V₀，擱置一段時間后，再以第三設定倍率恒流放電至V₀以消除極化，所述第三設定倍率小于第二設定倍率；

ⅲ、消除極化后將電池擱置一段時間，之后再以第四設定倍率恒流充電至第二設定電壓。

所述穩定時間為10～24小時。

所述自放電時間為48～120小時。

所述第一設定倍率為0.3C～0.6C。

所述第二設定倍率為0.2～0.3C。