[發明專利]一種有效篩選自放電電池的方法

在審

• 申請號: 201510873015.3
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105598044A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 聶亮;厲蔣;左華通
• 申請（專利權）人: 杭州伯坦科技工程有限公司
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王江成;楊燕霞

本發明涉及一種有效篩選自放電電池的方法，包括如下步驟：①采用低電流充電方法確定電池的低壓態電壓拐點；②對電池進行充放電操作，最后使電池的電壓剛好處在低壓態電壓拐點之上，待電池電壓趨于穩定后，測量每一支電池的電壓OCV1，并記錄；③將電池在一設定溫度下存放一段時間，測量每一支電池的電壓OCV2，并記錄；④計算每一支電池的壓降值ΔV＝OCV1?OCV2，ΔV超過一設定值的，即為需要篩選出的自放電電池。本發明的方法更加科學，符合原理，能夠更加精確地篩選出自放電鋰離子電池，同時也減少了在篩選自放電階段造成的電池不可逆容量損失，從而確保電池后續使用過程中優異的電化學性能和安全性能。

技術領域

本發明涉及電池制造領域，尤其涉及一種有效篩選自放電電池的方法。

背景技術

鋰離子電池自放電是指電池在開路靜置過程中電壓自動下降的現象，在各種體系的電極中，鋰離子電池自放電現象是不可避免的。鋰離子電池自放電按照容量損失后是否可以恢復劃分為兩種：可逆容量損失，指經過再次充電過程容量可以恢復；不可逆容量損失，表示容量不能恢復。

影響自放電程度的因素有很多種，大致分為：極片和電池的制備過程、電解液的性質與濃度、電池的存放溫度和儲存時間等。自放電快慢可以用鋰電池自放電率來表示，對于鋰電池自放電率的表述一般是以一個月的容量損失來計算的。鋰離子電池在一定的荷電態下，溫度越高自放電速度也會越快。例如，鋰離子電池在滿電100％SOC荷電態下，在室溫條件下的月自放電率為3％，在55℃以上的高溫下自放電率可以達到10％，為室溫下的3倍以上。一般來說，正常鋰離子電池自放電小，且引起的容量損失大部分都可以恢復，該情況下的自放電屬于可逆容量損失，只要工藝設計合理，電池一致性較好，我們認為這種自放電屬于正常現象，不會影響電池正常使用。但是對于不可逆的容量損失，會影響電池的電化學性能，甚至會造成安全隱患，導致無法使用，所以必須通過自放電篩選將這種電池挑出。目前鋰離子電池制造商一般采用的自放電篩選方法為，將電池在常溫或者高溫下滿電擱置，經過一段時間，根據電池的壓降來判斷電池是否存在自放電。但是該方法在原理和工藝上存在嚴重不足，甚至會最終得出錯誤的判斷。

發明內容

本發明主要解決原有鋰離子電池自放電篩選方法不科學，在原理和工藝上存在嚴重不足，導致非自放電電池容易誤判，而真正自放電電池卻又難以檢測到的技術問題；提供一種有效篩選自放電電池的方法，其方法更加科學，能夠更加精確地篩選出自放電鋰離子電池，從而保證了電池后續使用過程中優異的電化學性能和安全性能。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本發明一種有效篩選自放電電池的方法，包括如下步驟：

①采用低電流充電方法確定電池的低壓態電壓拐點；

②對電池進行充放電操作，最后經充電或放電使電池的電壓剛好處在低壓態電壓拐點之上，待電池電壓趨于穩定后，測量每一支電池的電壓OCV1，并記錄；

③將電池在一設定溫度下存放一段時間，測量每一支電池的電壓OCV2，并記錄；

④計算每一支電池的壓降值ΔV，ΔV＝OCV1-OCV2，ΔV超過一設定值的，即為需要篩選出的自放電電池。

對于鋰離子電池而言，滿電情況下，電池體系內部處于高壓不穩定態，在此狀態下存在其他會造成電池整體電壓下降的因素，如SEI膜的自我重組、電池本身工藝差異造成的虛電壓高等。而這些造成電池整體電壓下降的現象并不屬于不可逆自放電現象，在后續充放電過程中電池體系會逐漸趨于平衡，不再存在電池整體電壓下降的現象；半電情況下，電池電壓處在較平坦段，短時間的存儲無法精確有效地對自放電電池進行篩選；在較低荷電態，根據電池的放電曲線可以得知，曲線存在一個急劇下滑的坡度，即存在一個拐點，只要存在自放電，電壓下降，就會有較大的壓降值，這樣根據電壓下降情況就能精確有效地對自放電電池進行篩選。同時，電池荷電態越高，在擱置時間造成的不可逆損失也越大，這也是傳統方法電池滿電擱置篩選自放電的一個重要不足之處。