CN112114266A - 一步实现电池筛分配组的方法 - Google Patents

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李蒙
张若涛
赵冲冲
张治博
张涛
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Abstract

本发明提供了一种一步实现电池筛分配组的方法，包括以下步骤：1）选用某体系电池，首次充放一周，记录电池充、放电容量C、C`；2）电池预充至满电后放至一定电压V1，记录充电容量C0及V1；3）电池静置，记录去极化后电压V2及时间T1；4）电池静置，记录电池压降后的电压V3及时间T2；5）由电池容量、去极化程度，自放电压降划分等级。本发明实现了一种一步实现电池筛分配组的方法，能极大的缩短产品生产周期，减少生产成本，且能准确挑出异常电池，实现电池配组，对现有电池筛分配组工艺优化以及新体系电池工艺确定，提供一种崭新思路。

Description

一步实现电池筛分配组的方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种一步实现电池筛分配组的方法。
背景技术
随着国民生活水平的提高，人们对居住环境的要求也日趋增加，传统污染源镍氢、镍铬以及铅酸电池正逐步被取缔，取而代之是更节能、更环保的新能源锂电池。锂离子电池需求量的增加，促使电池厂的不断新增和扩张，同时也加速了行业竞争。筛分配组即为将异常电池剔除，性能相近的电池搭配使用，为锂电池生产中一重要环节，关系到电池使用的安全性和一致性。不同企业，该技术存在很大区别，且多生产周期较长，成本较高。因此筛分配组作为锂电企业核心技术之一，技术开发资金投入较多。
传统筛分配组环节往往包含多个工序，例如预充、存储、OCV测试、分容等，最后依据容量、静态内阻、放电平台时间、充放电效率或者开路电压等数据中两项或是三项对电池划分等级，实现配组。该过程生产周期长，且操作麻烦，无疑大大增加了产品成本。
发明内容
本发明提出了一种一步实现电池筛分配组的方法，通过充电容量和首效计算出电池容量，放电结束电压反弹计算出电池去极化程度K1，搁置前后电压降计算出电池自放电压降K2值，结合电池容量、去极化程度K1以及自放电压降K2值对电池进行筛分配组。
实现本发明的技术方案是：
一步实现电池筛分配组的方法，包括以下步骤：
1）某体系电池首效确定，选用某体系陈化后新鲜电池，首次充电将电池充至满电，放电至截止电压，循环一周，记录电池充、放电容量C、C`，计算该体系电池首效定值I=C`/C*100%，在体系和工艺未改变之前，后续推算电池容量均采用该值；
2）电池预充至满电后放至一定电压V1，放电电流采用0.1C-10C，优选1C-5C，放至电压宜在平台电压之上，优选3.8-4.0V范围，记录充电容量C0及V1，计算电池容量C1=C0*I；
3）电池置于25℃-55℃环境中静置0.1h~4h，优选静置0h~2h，记录去极化后电压V2及时间T1，计算电压随时间变化K1=（V2-V1）；
4）继续将电池置于25℃-55℃环境中静置4~24h，优选12~24h，记录电池压降后的电压V3及时间T2，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1）；
5）由电池容量、去极化程度，自放电压降划分等级；
电池划分等级采用电池放电容量C`、去极化程度K1=（V2-V1）以及自放电压降K2=（V3-V2）/（T2-T1）。
本发明的有益效果是：
本发明在预充过程中通过充电容量和首效计算出电池容量，通过放电结束电压反弹计算出电池去极化程度K1，通过搁置前后电压降计算出电池自放电压降K2值，最后结合电池容量、去极化程度K1以及自放电压降K2值对电池进行筛分配组。该发明科学合理，操作简单，且适用于不同体系电池，对现有电池筛分配组工艺优化以及新体系电池工艺确定，提供一种崭新思路。
本发明实现了一种一步实现电池筛分配组的方法，能极大的缩短产品生产周期，减少生产成本，且能准确挑出异常电池，实现电池配组，对现有电池筛分配组工艺优化以及新体系电池工艺确定，提供一种崭新思路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为过程挑选示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中电池负极采用高倍率石墨，正极采用小颗粒钴酸锂，制备出16Ah高倍率无人机电池。选用一定量该体系陈化后新鲜电池，首次将电池充放电循环一周，记录电池充放电容量C、C`，计算该体系电池首效定值I=C`/C*100%=(C1`/C1+C2`/C2+C10`/C10)/10*100%=87.03%。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例1
电池预充至满电后0.1C放至3.8V，记录充充电容量C0=18.880Ah，计算电池容量C1=C0*I=18.880*87.03%=16.431Ah，电池置于25℃环境中静置0.1h，记录去极化后电压V2=3.940V及时间T1=0.1h，计算电压随时间变化K1=（V2-V1）=3.940-3.8=0.14V，继续于25℃环境中静置24h，记录电压压降后的电压V3= 3.937V及时间T2=24.1h，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1）=0.125mV/h，最后根据C1、K1和K2值对电池筛分配组，剔除K1和K2相差超过5%的异常品，对剩余电池容量每相差50mAh划分一等级，实现对电池的筛分配组。
实施例2
电池预充至满电后5C放至3.8V，记录充充电容量C0，计算电池容量C1=C0*I，电池置于55℃环境中静置0.1h，记录去极化后电压V2及时间T1，计算电压随时间变化K1=（V2-V1），继续于55℃环境中静置24h，记录电压压降后的电压V3及时间T2，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1），最后根据C1、K1和K2值对电池筛分配组，剔除K1和K2相差超过5%的异常品，对剩余电池容量每相差50mAh划分一等级，实现对电池的筛分配组。
实施例3
电池预充至满电后0.1C放至4.1V，记录充充电容量C0，计算电池容量C1=C0*I，电池置于25℃环境中静置0.1h，记录去极化后电压V2及时间T1，计算电压随时间变化K1=（V2-V1），继续于25℃环境中静置12h，记录电压压降后的电压V3及时间T2，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1），最后根据C1、K1和K2值对电池筛分配组，剔除K1和K2相差超过5%的异常品，对剩余电池容量每相差50mAh划分一等级，实现对电池的筛分配组。
实施例4
电池预充至满电后0.1C放至3.9V，记录充充电容量C0，计算电池容量C1=C0*I，电池置于25℃环境中静置4h，记录去极化后电压V2及时间T1，计算电压随时间变化K1=（V2-V1），继续于55℃环境中静置4h，记录电压压降后的电压V3及时间T2，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1），最后根据C1、K1和K2值对电池筛分配组，剔除K1和K2相差超过5%的异常品，对剩余电池容量每相差50mAh划分一等级，实现对电池的筛分配组。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选用某体系电池，首次充放一周，记录电池充、放电容量C、C`；
2）电池预充至满电后放至一定电压V1，记录充电容量C0及V1；
3）电池静置，记录去极化后电压V2及时间T1；
4）电池静置，记录电池压降后的电压V3及时间T2；
5）由电池容量、去极化程度，自放电压降划分等级。
2.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：利用步骤1）中C、C`计算体系电池首效I=C`/C*100%。
3.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：步骤2）中电池预充至满电后放电采用0.1C~10C电流。
4.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：步骤2）中电压V1为3.6V~4.1V，利用充电容量C0及V1，计算电池容量C1=C0*I。
5.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：步骤3）中电池静置温度为25℃~55℃，电池静置0h~4h，利用电压V1及电压V2，计算电压变化K1=（V2-V1）。
6.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：步骤4）中电池静置温度为25℃~55℃，电池静置4~24h，利用电压V3及时间T2，计算电压随时间变化K2=（V3-V2）/（T2-T1）。
7.根据权利要求1所述的一步实现电池筛分配组的方法，其特征在于：步骤5）中电池划分等级采用电池放电容量C`、去极化程度K1=（V2-V1）以及自放电压降K2=（V3-V2）/（T2-T1）。
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