CN112246691A - 一种Li（M1-xFex）PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法 - Google Patents

一种Li（M1-xFex）PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Li(M1‑xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括对Li(M1‑xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池在高电态、半电态以及低电态中的至少两种电态情况下进行测试，根据测试结果对电池单体进行挑选配组。由于锂电池在不同带电状态下其内阻和自放电也是在不断变化的，本发明主要依据Li(M1‑xFex)PO4/Li4Ti5O12电池在充放电曲线中特有的三个快速压降区，通过在这三个快速压降区的至少两处进行测试筛选，能够有效保证配组后电池在各个工作状态的内阻和自放电趋势一致性高，经过长时间工作后，电池单体间依旧可以保持高度的一致性，提高模组使用寿命。

Description

一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法。
背景技术
锂电池由于高安全性、超长寿命和优异的倍率性能以及低温特性成为快充型动力电池、启停***电源、能源存储***的优先选择对象。锂离子电池在实际应用时，电池单体需要以串并联形式组成电池模组，通常串并联的模式对电池单体间的一致性要求极其严苛。单体间差异会严重影响电池模组容量发挥，严重时造成电池单体的非可逆损伤，进而引起电池模组的报废甚至安全事故。内阻和自放电是电池成组后使用过程中，引起电池单体差异的主要原因。因此，快速、有效、准确地对电池单体进行大内阻、高自放电筛选分类然后配组，能够保证电池模组安全高效的工作，具有较大的经济效益。
钛酸锂电池由于具有零应变特性，目前被越来越多的应用于启动电源、大倍率充放电和低温等特殊环境中，但是钛酸锂电池的容量比较低，目前针对其容量缺点，开发设计出一款Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12体系电池，其中M代表V、Mn、Co、Cr元素中的一种，这种体系电池容量较高，安全性能也高。但是目前对于此种体系电池的研究比较少，电池整体状态工作状态认识不足，挑选方案尚不完善，需要进一步探索。
目前，大多数钛酸锂电池自放电及内阻挑选方法都是针对正极使用锰酸锂、钴酸锂或者三元材料中的一种或者几种，负极为钛酸锂材料的电池体系。厂家对电池进行挑选时，首先将电池充电到高电压区，待电压稳定后，测试并记录电池内阻，并且对电池进行一段时间(至少一周左右)搁置，然后记录电池的压降，计算电池自放电，最后根据测试的内阻和自放电对电池进行挑选和配组。这种方法对于Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12体系电池的局限性在于无法全面的反应电池在不同带电状态时电池的内阻以及自放电情况，电池成组后依旧会由于内阻和自放电造成电池单体间性能差异较大。这是因为Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12体系电池具有两个明显的工作电压平台，在充放电过程中其正负极活性物质中的锂离子浓度在时刻发生变化，锂离子浓度差严重影响了锂离子在活性材料中的扩散速率，并且活性材料由于锂离子的嵌入脱出其结构也在不断变化，所以不同带电态电池测试的内阻和自放电也会有很大差异。所以传统筛选方法只对电池高电压态下进行筛选无法准确有效地筛选出Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12体系电池的内阻及自放电真实情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的筛选或挑选方法无法准确有效地筛选出Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12体系电池的内阻及自放电真实情况。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括对Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池在高电态、半电态以及低电态中的至少两种电态情况下进行测试，根据测试结果对电池单体进行挑选配组。
本发明的有益效果是：由于锂电池在不同带电状态下其内阻和自放电也是在不断变化的，本发明主要依据Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12电池在充放电曲线中特有的三个快速压降区，如图1所示，通过在这三个快速压降区的至少两处进行测试筛选，能够有效保证配组后电池在各个工作状态的内阻和自放电趋势一致性高，经过长时间工作后，电池单体间依旧可以保持高度的一致性，提高模组使用寿命。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，Li(M1-xFex)PO4为锂离子电池的正极活性材料，其中，x为0.2～0.8；匀浆配方中，正极活性材料占比90～96％，导电剂占比2～5％，粘结剂占比2～5％。其中，不同比例成分会影响电池两个平台放电比例。具体来讲Fe含量多，对应1.6～1.9V平台放电电量多；而过渡金属M含量多，对应2.3～2.45V平台，放电电量会多一些。
进一步，Li4Ti5O12为锂离子电池的负极活性材料，匀浆配方中，负极活性材料占比90～95％，导电剂占比2～5％，粘结剂占比2～5％。
进一步，Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池为由正负极片分切卷绕制备而成的圆柱电池；正极片面密度12～20mg/cm2，压实密度3.0～3.6mg/cm3；负极片面密度12～20mg/cm2，压实密度1.2～5.5mg/cm3。
进一步，Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池的正负极导电剂分别为导电炭黑、科琴黑、单壁碳纳米管或者石墨烯中的一种或几种混合；粘结剂为PVDF、PVA、SBR和CMC中的一种或几种；Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池的粘结剂为PVDF、PVA、SBR和CMC中的一种或几种。
一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为1.4～1.5V，静置时间为30～40min；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36h；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.0～2.1V，静置时间为30～40min；
将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.6～3.0V，静置时间为30～40min；
将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2、Ω3和ΔV1、ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤30mΩ、Ω2≤28mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV1、ΔV2与ΔV3均应不大于15mV。
一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为1.4～1.5V，静置时间为30～40min；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.0～2.1V，静置时间为30～40min；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2和ΔV1、ΔV2结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤20mΩ、Ω2≤28mΩ；ΔV1、ΔV2均应不大于15mV。
一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为1.4～1.5V，静置时间为30～40min；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.6～3.0V，静置时间为30～40min；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω3和ΔV1、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤30mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV1与ΔV3均应不大于15mV。
一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.0～2.1V，静置时间为30～40min；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤3：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；优选的恒流充电电流1～1.5C，充电截止电压为2.6～3.0V，静置时间为30～40min；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时，优选的电池放置温度为40～50℃，静置时间为12～18小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω2、Ω3和ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω2≤28mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV2与ΔV3均应不大于15mV。
进一步，所述电池在静置时处于40-50℃的高温环境。
采用上述进一步方案的有益效果是：有利于化学与物理自放电挑选。
附图说明
图1为电池充放电曲线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试分组。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池恒流1C补电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：将电池1C补电至2.8V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2、Ω3和ΔV1、ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表1。
实施例2
正极采用LiCo0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试分组。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池恒流1C补电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：将电池1C补电至2.8V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2、Ω3和ΔV1、ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表2。
实施例3
正极采用LiV0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池恒流1C补电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：将电池1C补电至2.8V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2、Ω3和ΔV1、ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表3。
实施例4
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池恒流1C充电至2.8V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤4：根据测试Ω1、Ω3和ΔV1、ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表4。
实施例5
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池恒流1C补电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；将电池在50℃下放置12小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：根据测试Ω1、Ω2和ΔV1、ΔV2结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表5。
实施例6
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤3：将电池恒流1C充电至2.8V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤4：根据测试Ω2、Ω3和ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表6。
对比例1
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至1.5V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：根据测试Ω1和ΔV1结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表7。
对比例2
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试分组。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；
步骤3：测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤4：根据测试Ω3和ΔV3结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。
从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表8。
对比例3
正极采用LiMn0.5Fe0.5PO4材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度16mg/cm2，压实密度3.0mg/cm3；负极采用Li4Ti5O12材料，匀浆配方为活性材料占比90％，导电剂占比5％，粘结剂占比5％，极片面密度15mg/cm2，压实密度1.8mg/cm3。正负极片分切卷绕制备18650型2.5Ah圆柱电池，并且从量产电池中随机选取50只电池进行测试分组。
具体的挑选步骤如下：
步骤1：将化成后的电池恒流1C充电至2.1V，恒压截止电流0.01C，静置30min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；
步骤2：将电池在50℃下放置12小时；
步骤3：测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：根据测试Ω2和ΔV2结果，对电池单体进行内阻和自放电筛选。
从合格品中选出8只电池电压补齐后配组并记录电池单体的开路电压和内阻，模组放置15天后，测试电池单体电压开路电压。之后对模组进行三次充放电循环模拟工作，然后对电池模组充满电后，静置3天，测试电池单体电压。其各测试结果详见表9。
表1实施例1配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000131
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表2实施例2配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000141
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表3实施例3配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000142
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表4实施例4配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000151
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表5实施例5配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000152
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表6实施例6配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000161
配组后，电池单体能够保持良好的一致性。
表7对比例7配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000162
经过测试后组内5号电池内阻虽满足要求，但是内阻与压降较大。模组经过充放电后，5号电池与组内其他电池性能差异增大。
表8对比例8配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000171
经过测试后组内3号电池内阻虽满足要求，但是内阻与压降较大。模组经过充放电后，3号电池与组内其他电池性能差异增大。
表9对比例9配组后的电池单体初始的电压和内阻、静置和工作后的电压压降结果
Figure BSA0000220370640000172
经过测试后组内6号电池内阻虽满足要求，但是内阻与压降较大。模组经过充放电后，6号电池与组内其他电池性能差异增大。
从以上实施实例与对比实例结果中可以发现，对比例中一致性与采用本方法相比一致性相对较差且有一只电池虽复合标准但是组内对比内阻偏高，压降偏大。采用本发明方法进行筛选后，不仅可以将自放电大的电池单体筛选出去，而且电池配组后能够保持良好的一致性。
本发明挑选方法根据电池特有的双平台放电曲线进行三段式挑选，更加全面地反映出电池单体不同带电阶段的内阻及自放电状态，配组后能够保证电池长时间工作后依旧具有高度一致性。本发明方法配组后电池一致性较高，减少了后续模组中异常电池单体的更换和维护，提高了电池模组配组的成功率。
在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，包括对Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池在高电态、半电态以及低电态中的至少两种电态情况下进行测试，根据测试结果对电池单体进行挑选配组。
2.根据权利要求1所述一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，Li(M1-xFex)PO4为锂离子电池的正极活性材料，其中，x为0.2～0.8；匀浆配方中，正极活性材料占比90～96％，导电剂占比2～5％，粘结剂占比2～5％。
3.根据权利要求1所述一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，Li4Ti5O12为锂离子电池的负极活性材料，匀浆配方中，负极活性材料占比90～95％，导电剂占比2～5％，粘结剂占比2～5％。
4.根据权利要求1所述一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池为由正负极片分切卷绕制备而成的圆柱电池；正极片面密度12～20mg/cm2，压实密度3.0～3.6mg/cm3；负极片面密度12～20mg/cm2，压实密度1.2～5.5mg/cm3。
5.根据权利要求2或3所述一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池的正负极导电剂分别为导电炭黑、科琴黑、单壁碳纳米管或者石墨烯中的一种或几种混合；粘结剂为PVDF、PVA、SBR和CMC中的一种或几种；Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池的粘结剂为PVDF、PVA、SBR和CMC中的一种或几种。
6.一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36h；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；将电池在30～60℃下放置10～36小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤4：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；将电池在30～60℃下放置10～36小时，测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2、Ω3和ΔV1、ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤30mΩ、Ω2≤28mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV1、ΔV2与ΔV3均应不大于15mV。
7.一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤5：根据测试Ω1、Ω2和ΔV1、ΔV2结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤30mΩ、Ω2≤28mΩ；ΔV1、ΔV2均应不大于15mV。
8.一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至低电态1.2V～1.6V，恒压截止电流0.01C，静置15～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω1；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV1；
步骤3：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω1、Ω3和ΔV1、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω1≤30mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV1与ΔV3均应不大于15mV。
9.一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将化成后的电池恒流0.1～4C充电至半电态1.9V～2.2V，恒压截止电流0.01C，静置30min～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω2；
步骤2：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV2；
步骤3：将电池0.1～4C补电至高电态2.4～3.0V，恒压截止电流0.01C，静置30～60min后，测试并记录电池开路电压、内阻Ω3；
步骤4：将电池在30～60℃下放置10～36小时；测试电池的电压，计算两次测定的电压之间的压差ΔV3；
步骤5：根据测试Ω2、Ω3和ΔV2、ΔV3结果，对电池单体进行挑选配组；其中Ω2≤28mΩ、Ω3≤25mΩ；ΔV2与ΔV3均应不大于15mV。
10.根据权利要求6至9任一项所述一种Li(M1-xFex)PO4/Li4Ti5O12高容量电池挑选方法，其特征在于，所述电池在静置时处于40-50℃的高温环境。
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