專利名稱：檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池檢測技木，具體涉及ー種檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法。
背景技術(shù)：
磷酸鐵鋰是近幾年新發(fā)展起來的ー種鋰離子電池正極材料，它以安全、長壽命、價格便宜等受到大家的青睞。但在實際使用過程中，磷酸鐵鋰材料的弊端逐步暴露出來電池自放電大。磷酸鐵鋰電池存在自放電大的問題是非常危險的，微短路的電池在使用過程中很容易導(dǎo)致電池內(nèi)部完全短路，從而使電池起火甚至爆炸，對人員和財產(chǎn)造成很大的威脅。近年來國內(nèi)出現(xiàn)了多起電動公交車和電動出租車起火事故。另外，這種材料的電池壽命是很短的，由于鐵不斷在負(fù)極表面析出堵住了碳表面的微孔，導(dǎo)致鋰離子無法進(jìn)入負(fù)極內(nèi)部，減少了電池的容量，從而使壽命逐漸降低。由于這些問題的存在很大程度上限制了磷酸鐵鋰電池在電動汽車上的應(yīng)用，美國、日本等已經(jīng)放棄了以磷酸鐵鋰為新能源動カ電池的方向。目前國內(nèi)很多廠家在生產(chǎn)磷酸鐵鋰，但絕大多數(shù)廠家沒有解決材料自放電大這個問題，這些材料一旦做成電池應(yīng)用到電動汽車上是個巨大的隱患，輕則電池使用幾個月沒電了，重則導(dǎo)致車輛起火燃燒。那么有什么方法能夠提早發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰的問題并檢驗隔離不符合要求的材料或者電池呢？對于許多鋰離子廠家來說傳統(tǒng)的方法就是借用GB 18287-2000《蜂窩電話用鋰離子電池總規(guī)范》對電池進(jìn)行滿電高溫老化將電池充滿電在高溫環(huán)境下放置一斷時間，測試其電壓，通過電壓變化來判斷是否存在電池自放電嚴(yán)重的現(xiàn)象。這種方法有一個缺陷就是由于問題電池開始表現(xiàn)的是微短路，自放電的電流比較小，而電池是滿電狀態(tài)，自放電導(dǎo)致的電池電壓變化非常小，無法檢驗出電池的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，以解決上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，將生產(chǎn)制造的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充放電循環(huán)I 3次后，抽樣，拆開第一抽樣電池查看隔膜上是否有黒點；將第二抽樣電池實施空電老化檢測其過程是將第二抽樣電池放電到空電狀態(tài)，在45-60°C條件下放置1-2周后，測試第二抽樣電池的電壓；當(dāng)查看到電池隔膜上有黒點，該批電池不能用于電動汽車電池；當(dāng)空電老化后電壓低于放電截止電壓，電池不能用于電動汽車電池。所述充放電循環(huán)I 3次是進(jìn)行IC充放電循環(huán)I 3次。
所述第二抽樣電池放電到空電狀態(tài)是將電池室溫以IC放電到2. 0V，擱置I小時，再以O(shè). 2C放電到2. 0V，擱置2小時，測電壓。所述第一抽樣電池是從生產(chǎn)制造的一批磷酸鐵鋰電池隨機(jī)抽出多個電池；第ニ抽樣電池是從生產(chǎn)制造的該批磷酸鐵鋰電池隨機(jī)抽出另外的多個電池。本發(fā)明采用雙重檢測手段，綜合比較判斷，電池查看隔膜上是否有黑點基于燒制磷酸鐵鋰的工藝控制不到位，作為原材料的氧化鐵、碳酸鐵、草酸鐵等材料中的鐵不能完全燒結(jié)反應(yīng)充分全部轉(zhuǎn)化為磷酸鐵鋰中的鐵，有部分游離的鐵在電池充放電過程中，在負(fù)極析出形成枝晶，枝晶刺穿隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)部微短路，并在隔膜上留下黑點；空電老化檢測基于電池是滿電狀態(tài)，自放電導(dǎo)致的電池電壓變化非常小，而空電時的自放電電壓的變化直接反映到電池的放電截止電壓。隔膜上留下黑點是電池內(nèi)部微短路造成的，當(dāng)隔膜上沒有黑點，也有可能存在電池自放電，此時只有通過空電老化進(jìn)行檢測。兩者中有一個不合格，就表明生產(chǎn)制造的該批磷酸鐵鋰電池不能作為電動汽車電池使用。該方法簡單方便，易操作。彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中沒有很好的辦法進(jìn)行檢測的問題。


圖1被檢測電池隔膜有黑點示意圖。圖2空電老化檢測符合要求的被檢測電池電壓分布圖。圖3空電老化檢測不符合要求的被檢測電池電壓分布圖。
具體實施例方式按要求生產(chǎn)工藝制造成18650電池，分別采用進(jìn)口的燒制磷酸鐵鋰材料制造，和采用國產(chǎn)的燒制磷酸鐵鋰材料制造。對生產(chǎn)制造的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充放電循環(huán)I 3次后，隨機(jī)抽取3個電池，拆開查看隔膜是否有黑點。對于不同批次的電池在進(jìn)行上述檢測后，對電池的隔膜上沒有黑點的電池，隨機(jī)抽取多個電池，將抽樣電池室溫以IC放電到2. 0V，擱置I小時，再以O(shè). 2C放電到2. OVJ 置2小時，測電壓，然后放入45 °C烘箱中7天，取出，室溫擱置2小時，測電壓。結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)進(jìn)口材料電池拆開后隔膜很干凈無黑點。進(jìn)口材料電池空電老化后，電壓符合正常正態(tài)分布，整體大于2. 0V，如附圖2所
/Jn ο國產(chǎn)材料電池拆開后隔膜有黑點，如附圖I所示。國產(chǎn)材料電池空電老化后，電壓參差不起差別很大，有的電池電壓幾乎為0，如附圖3所示。通過以上信息我們判斷，這種國產(chǎn)材料不可以用于電動汽車電池的；進(jìn)口材料可以繼續(xù)進(jìn)行其他常規(guī)性能檢測，合格后可以用于電動汽車電池。需要說明，上述兩種檢測過程沒有先后順序之分。
權(quán)利要求
1.一種檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，將生產(chǎn)制造的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充放電循環(huán)I 3次后，抽樣，拆開第一抽樣電池查看隔膜上是否有黑點；將第二抽樣電池實施空電老化檢測其過程是將第二抽樣電池放電到空電狀態(tài)，在45-60°C條件下放置1-2周后，測試第二抽樣電池的電壓；當(dāng)查看到電池隔膜上有黑點，該批電池不能用于電動汽車電池；當(dāng)空電老化后電壓低于放電截止電壓，電池不能用于電動汽車電池。
2.如權(quán)利要求I所述檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，其特征是所述充放電循環(huán)I 3次是進(jìn)行IC充放電循環(huán)I 3次。
3.如權(quán)利要求I所述檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，其特征是所述放電截止電壓為2. 0V。
4.如權(quán)利要求I所述檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，其特征是所述第二抽樣電池放電到空電狀態(tài)是將電池室溫以IC放電到2. 0V，擱置I小時，再以O(shè). 2C放電到2. 0V，擱置2小時，測電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢驗磷酸鐵鋰材料能否用于電動汽車電池的方法，將生產(chǎn)制造的磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充放電循環(huán)1～3次后，抽樣，拆開第一抽樣電池查看隔膜上是否有黑點；將第二抽樣電池實施空電老化檢測其過程是將第二抽樣電池放電到空電狀態(tài)，在45-60℃條件下放置1-2周后，測試第二抽樣電池的電壓；當(dāng)查看到電池隔膜上有黑點，該批電池不能用于電動汽車電池；當(dāng)空電老化后電壓低于放電截止電壓，電池不能用于電動汽車電池。該方法簡單方便，易操作。
文檔編號G01R31/36GK102621496SQ201210075939
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者李義 申請人:武漢卡特機(jī)械制造有限公司