CN112285581A - 一种缩短锂离子电池化成检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缩短锂离子电池化成检测的方法，包括如下步骤：S1、锂离子电池小电流充电，将锂离子电池使用充电器在0.1C恒流条件下充电30min；S2、锂离子电池大电流充电，锂离子电池小电流充电完成后再在0.5C恒流条件下继续充电，直至电压达到4.0V；S3、锂离子电池小电流充满电；S4、锂离子电池放电，S5、锂离子电池再次充电；本发明主要是针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，先小电流，在大电流，最后满电在小电流充电工艺流程；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时锂离子电池的化成检测时间，一定程度上提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种缩短锂离子电池化成检测的方法。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池，即充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态。随着锂离子电池生产工艺及设备的不断优化和完善，制造效率得到了极大提高，然后锂离子电池的化成检测技术还是需要依赖于电池自身的特点，成为锂离子电池生产制造过程中的一大瓶颈，所以说如何对锂离子电池化成检测工艺进行优化以便缩短制造周期成为了关键。
但是，在现有技术中，对锂离子电池化成检测工艺优化过程中，锂离子电池的各项性能会受到一定影响，且锂离子电池在此工艺下化成检测，用时长，生产效率低，且负极满电情况下发生析锂现象，影响锂离子电池的安全性能。
为此，我们提出一种缩短锂离子电池化成检测的方法来解决现有技术中存在的问题，使其通过针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，先小电流，在大电流，最后满电在小电流充电工艺流程；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时缩短锂离子电池的化成检测时间，一定程度上提高生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩短锂离子电池化成检测的方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中对锂离子电池化成检测工艺优化过程中，锂离子电池的各项性能会受到一定影响，且锂离子电池在此工艺下化成检测，用时长，生产效率低，且负极满电情况下发生析锂现象，影响锂离子电池安全性能的问题，通过针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，先小电流，在大电流，最后满电在小电流充电工艺流程；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时锂离子电池的化成检测时间，一定程度上提高生产效率。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种缩短锂离子电池化成检测的方法，包括如下步骤：
S1、锂离子电池小电流充电，将锂离子电池使用充电器在0.1C恒流条件下充电30min；
S2、锂离子电池大电流充电，锂离子电池小电流充电完成后再在0.5C恒流条件下继续充电，直至电压达到4.0V；
S3、锂离子电池小电流充满电，将达到4.0V的锂离子电池继续在0.2C恒流恒压条件下进行充满电，满电时的电压为4.2V，截止电流为0.02C；
S4、锂离子电池放电，将充满电后的锂离子电池在0.5C恒流条件下进行放电；
S5、锂离子电池再次充电，将放电后的锂离子电池在0.5C恒流恒压条件下充电至出货电压。
优选的，步骤1中所述0.1C中的C表示充电电池的充电率，若充电电池的额定容量1C为1100mAh时，即表示以1100mAh放电时间可持续1小时，0.1C充电是以100mA的电流进行充电时间可持续10小时，放电时间也可按此对照计算。
优选的，步骤1中所述恒流充电30min后，锂离子电池的充电量达到锂离子电池充电额定容量的十分之一。
优选的，步骤2中所述0.5C恒流充电使用的电流为500mA，且在充电时，锂离子电池电性连接有带有显示屏的电压监测器，电压监测器用于监测锂离子电池充电时的电压变化。
优选的，步骤3中所述0.2C恒流恒压使用的电流为200mA，电压为4.2V。
优选的，步骤3中所述离子电池满电时，负极表面不析锂，且锂离子电池负极材料使用的为碳素材料。
优选的，步骤1步骤3中所述锂离子电池充电方式是采用充电器与锂离子电池电性连接，再将充电器与电源电性连接，且充电器设置为电流可调节的充电器。
优选的，步骤4中所述锂离子电池放电后的电压为3.2V，所述锂离子电池的放电方式是采用平衡充电器与锂电池电性连接，平衡充电器与电源电性连接，将平衡充电器选择放电模式对锂离子电池进行放电作业。
优选的，步骤4和步骤5中所述恒流使用的电流为500mA，步骤5中所述恒压使用的电压为4.2V，且锂离子电池的出货电压为3.7V-3.9V。
本发明提出的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明主要是针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，先小电流，在大电流，最后满电在小电流充电工艺流程；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时缩短锂离子电池的化成检测时间，一定程度上提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的缩短锂离子电池化成检测的方法的流程图；
图2为本发明的检测后锂离子电池循环性能检测示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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1
本发明提供了如图1所示的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，包括如下步骤：
S1、锂离子电池小电流充电，将锂离子电池使用充电器在0.1C恒流条件下充电30min；
S2、锂离子电池大电流充电，锂离子电池小电流充电完成后再在0.5C恒流条件下继续充电，直至电压达到4.0V；
S3、锂离子电池小电流充满电，将达到4.0V的锂离子电池继续在0.2C恒流恒压条件下进行充满电，满电时的电压为4.2V，截止电流为0.02C；
S4、锂离子电池放电，将充满电后的锂离子电池在0.5C恒流条件下进行放电；
S5、锂离子电池再次充电，将放电后的锂离子电池在0.5C恒流恒压条件下充电至出货电压；
其中，步骤1中0.1C中的C表示充电电池的充电率，若充电电池的额定容量1C为1100mAh时，即表示以1100mAh放电时间可持续1小时，0.1C充电是以100mA的电流进行充电时间可持续10小时，放电时间也可按此对照计算；
其中，步骤1中恒流充电30min后，锂离子电池的充电量达到锂离子电池充电额定容量的十分之一；
其中，步骤2中0.5C恒流充电使用的电流为500mA，且在充电时，锂离子电池电性连接有带有显示屏的电压监测器，电压监测器用于监测锂离子电池充电时的电压变化，便于掌握锂离子电池充电进度；
其中，步骤3中0.2C恒流恒压使用的电流为200mA，电压为4.2V；
其中，步骤3中离子电池满电时，负极表面不析锂，且锂离子电池负极材料使用的为碳素材料，在锂离子电池充放电过程中，通过Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂状态；
其中，步骤1步骤3中锂离子电池充电方式是采用充电器与锂离子电池电性连接，再将充电器与电源电性连接，且充电器设置为电流可调节的充电器，如B6充电器；
其中，步骤4中锂离子电池放电后的电压为3.2V，锂离子电池的放电方式是采用平衡充电器与锂电池电性连接，平衡充电器与电源电性连接，将平衡充电器选择放电模式对锂离子电池进行放电作业，平衡充电器使用的为B6充电器；
其中，步骤4和步骤5中恒流使用的电流为500mA，步骤5中恒压使用的电压为4.2V，且锂离子电池的出货电压为3.7V-3.9V；
综上，针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，先小电流，在大电流，最后满电在小电流充电工艺流程；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时缩短锂离子电池的化成检测时间，一定程度上提高生产效率。
实施例2
取50组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法，在满电时解剖负极表面的结果，观察负极表面的状态是否存在异常，检测结果如下：
补充说明，使用的电池容量为4200mAH；
综上，通过取50组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法，在满电时解剖负极表面的结果，负极表面状态优良，无任何不良现象。
实施例3
取50组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法，对检测后的锂离子电池循环功能进行性能检测，用于确认锂离子电池的循环性能是否存在异常，检测结果如下：
补充说明，使用的电池容量为4200mAH；
综上，通过取50组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法，对检测后的锂离子电池进行循环性能检测，优化后的电池仍然具备优异的循环性能。
实施例4
取99组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法进行化成检测用时的时间与常规方法进行化成检测的用时时间进行比对，确认使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法对锂离子电池进行优化，是否可以缩短锂离子电池的化成检测时间，检测结果如下：
补充说明，使用的电池容量为4200mAH，用时的单位min；
综上，通过取99组锂离子电池，使用本发明提供的缩短锂离子电池化成检测的方法进行化成检测用时的时间与常规方法进行化成检测的用时时间进行比对，本发明锂离子电池化成检测的总时间较常规锂离子电池化成检测的总时间缩短了200min。
工作原理：针对锂离子电池的特点，提出了锂离子电池在首次充满电过程中，使用充电器在0.1C恒流条件下进行小电流充电30min，再在0.5C恒流条件下继续大电流充电，直至电压达到4.0V，最后继续在0.2C恒流恒压条件下进行小电流充满电，满电时的电压为4.2V，化成检测时，将充满电后的锂离子电池在0.5C恒流条件下进行放电，将放电后的锂离子电池在0.5C恒流恒压条件下充电至出货电压；通过此种工艺，电池在满电状态下，负极表面不析锂，电池的各项性能没有受到影响，同时化成检测的总时间较之前缩短了200min，生产效率得到大大提升。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (9)
1.一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、锂离子电池小电流充电，将锂离子电池使用充电器在0.1C恒流条件下充电30min；
S2、锂离子电池大电流充电，锂离子电池小电流充电完成后再在0.5C恒流条件下继续充电，直至电压达到4.0V；
S3、锂离子电池小电流充满电，将达到4.0V的锂离子电池继续在0.2C恒流恒压条件下进行充满电，满电时的电压为4.2V，截止电流为0.02C；
S4、锂离子电池放电，将充满电后的锂离子电池在0.5C恒流条件下进行放电；
S5、锂离子电池再次充电，将放电后的锂离子电池在0.5C恒流恒压条件下充电至出货电压。
2.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤1中所述0.1C中的C表示充电电池的充电率，若充电电池的额定容量1C为1100mAh时，即表示以1100mAh放电时间可持续1小时，0.1C充电是以100mA的电流进行充电时间可持续10小时，放电时间也可按此对照计算。
3.根据权利要求2所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤1中所述恒流充电30min后，锂离子电池的充电量达到锂离子电池充电额定容量的十分之一。
4.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤2中所述0.5C恒流充电使用的电流为500mA，且在充电时，锂离子电池电性连接有带有显示屏的电压监测器，电压监测器用于监测锂离子电池充电时的电压变化。
5.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤3中所述0.2C恒流恒压使用的电流为200mA，电压为4.2V。
6.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤3中所述离子电池满电时，负极表面不析锂，且锂离子电池负极材料使用的为碳素材料。
7.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤1步骤3中所述锂离子电池充电方式是采用充电器与锂离子电池电性连接，再将充电器与电源电性连接，且充电器设置为电流可调节的充电器。
8.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤4中所述锂离子电池放电后的电压为3.2V，所述锂离子电池的放电方式是采用平衡充电器与锂电池电性连接，平衡充电器与电源电性连接，将平衡充电器选择放电模式对锂离子电池进行放电作业。
9.根据权利要求1所述的一种缩短锂离子电池化成检测的方法，其特征在于：步骤4和步骤5中所述恒流使用的电流为500mA，步骤5中所述恒压使用的电压为4.2V，且锂离子电池的出货电压为3.7V-3.9V。
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