[发明专利]一种锂离子电池自放电等级分级方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种对锂离子电池的自放电等级进行分级的方法。

背景技术

锂电池越来越被广泛用于手机、电动工具等产品上。特别是在近些年，人们对低碳生活的不断在追求，同时石油、煤炭等传统能源也越来越少，而作为清洁、环保、低碳的锂电池成为解决目前环境和能源问题的有效方法，备受人们关注。

锂离子电池被广泛应用于电动汽车领域，作为替代传统化石燃料的新型绿色能源，由于锂电池单体电压及容量较低，因此应用于电动车上时必须将多块锂电池串并联起来以达到电动汽车的使用要求，这就要求这些串并联的单体电池的一致性很高。但是由于锂离子电池在设计及制造过程中可能存在由于设计参数不佳、材料杂质、粉尘控制不合格等原因导致锂离子电池可能存在一定的内部缺陷，从而电池表现为自放电速率较大，此种缺陷电池甚至会在长期的使用过程中引发进一步的安全风险，因此，对于有内部缺陷的严重自放电电池，需要通过一定的手段挑出。

目前现有技术中的自放电电池挑选方式常为：先将电池使用小电流活化，再将活化后电池进行长时间的存储（常高于10天），然后通过电压降低的程度挑选出自放电严重的电池，此种方法尽管能够通过延长时间的方法挑出大部分自放电比较严重的电芯，但是由于活化后的电池其内部材料经过了活化，荷电态常处于平台区，电压下降速度较非平台区时要缓慢，因此即使内部有缺陷的电池也可能未能表现出严重自放电的特性，并且部分电芯在活化的过程由于电芯内部活性物质膨胀收缩等原因，内部微短路点会由于错位而无法表现出压降速率大的特点，因此部分内部有缺陷的电芯在该方法下可能无法准确挑出。

针对上述问题，申请号为201410350272.4名为《一种锂电池自放电筛选方法》的中国发明专利中提供了一种对锂电池进行自放电筛选的方法，包括步骤：（1）注完电解液的电池静置一定时间后开始预充电化成，记录预充电化成后电池总容量C1；（2）将预充电化成后的电池放置于48-52℃的恒温常压车间老化，老化时间T1为2-3天；（3）老化时间到后，将电池取出在常温常压下放置一定时间使电池温度充分降至常温状态；（4）在常温环境下将该电池采取恒流放电至其电压值为V1后停止，然后将电池以同样的恒定电流充电至截止电压为V2、截止电流为I时停止；然后分别记录恒流放电后容量C2及充电后的容量C3；（5）计算容量差δ1＝C2-C1，再依据老化时间计算容量随时间的变化值K1＝δ1/T1；将K1超出工艺技术要求的电池挑出单独流转并作降级处理，K1在合格范围内的直接流转到下一工序；（6）将正常流转电池再次放入48-52℃的恒温常压车间内搁置T2时长老化，T2范围为2-3天；（7）T2时间到后，将电池取出在常温常压下放置一定时间使电池温度充分降至常温状态下；（8）将此电池再进行恒流放电，放电工艺与步骤( 4 )中放电工艺相同，记录完成放电后容量C4；（9）计算容量差δ2＝C4-C3，再依据搁置时间计算容量随时间的变化值K2＝δ2/T2；将K2超出工艺技术要求的电池挑出单独流转并作降级处理，K2在工艺合格范围内的电池为自放电小的电池。

可以看出，上述筛选方法步骤繁复、耗费的时间长，而且并不能避免内部有缺陷的电芯无法准确挑出的问题。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种基于锂离子电池荷电曲线特性的自放电电池等级分级方法，其原理是根据锂离子电芯的荷电特性曲线，电芯在非放电平台区下（1%-5%SOC和95%-100%SOC）存储时电压下降速率比平台区域更为显著，因此自放电的电池在非平台区存储时电压下降速率会比正常电芯更为显著，根据此特性制定两次测试压差的方法来制定出不同自放电等级的电池，从而辅助挑选出自放电的电池，增加自放电电池挑出的准确性，进一步防止缺陷电池流出。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明中提供的锂离子电池自放电等级分级方法，包括如下步骤：

S01，一次充电：将未化成的锂离子电池先后于0.5-1C及0.01-0.1C下恒电流充电至1-5%SOC，测试此时的开路电压OCV1；

S02，一次静置：将一次充电后的电池在25-60℃下静置20-50h，完成后测试开路电压OCV2，计算△OCV1=OCV1-OCV2；

S03，二次充电：将S02处理完毕后的电池在0.1-0.5C下进行恒电流充电至95-100%SOC，测试此时的开路电压OCV3；