本發(fā)明涉及動力鋰離子電池制造技術領域,具體涉及一種磷酸鐵鋰動力鋰離子電池篩選方法。
背景技術:
隨著汽車廢氣的排放引發(fā)環(huán)境問題的加劇,新能源汽車產業(yè)被列入國家戰(zhàn)略新產業(yè)。目前市場上較為成熟的汽車電池以磷酸鐵鋰電池為主,其具有的穩(wěn)定性高,價格低,無污染,重量輕等優(yōu)勢獲得鋰電池制造業(yè)的青睞。
磷酸鐵鋰電池在組裝時需進行單體電池的串并聯成組,成組后的電池為一個模塊,將模塊串聯形成電動汽車所需的電池組。目前所見的配組大部分在常溫下進行,但由于磷酸鐵鋰電池在低溫下的性能較差,致使配組后的電池組一致性不理想,降低了電池組循環(huán)次數,壽命大打折扣,同時存在電芯內部結構水份引起磷酸鐵鋰電池的鼓脹、自放電大等問題,其中,鼓脹使得裝配時難以入模塊盒,自放電大使得電池組配組時的不一致性日漸明顯。
目前電池的篩選是解決一致性問題至關重要的一步,但現在還沒有切實、有效的篩選方法。
技術實現要素:
針對上述現有技術存在的問題,本發(fā)明提供一種磷酸鐵鋰動力鋰離子電池篩選方法,有效提高配組后的電池組一致性。
為了實現上述目的,本發(fā)明采用的一種磷酸鐵鋰動力鋰離子電池篩選方法,包括以下步驟;
1)將生產注液后待化成規(guī)格型號的電池,取若干進行靜置,備用;
2)上述電池連接化成柜,進行化成;
3)化成結束后,下柜10min內,抽真空3min之后充氮氣2min;
4)導出電池化成曲線,對1.65~2.2V電壓平臺段的化成曲線進行分析;
5)根據電解水平臺段的時間長短,對電池進行篩選,并按照時間長短進行分檔,若無電解水平臺,則時間記為0;
6)通過現有配組方案,進行配組測試驗證。
作為改進,所述步驟1)中的靜置,具體為23~25℃下靜置24~36h。
作為改進,所述步驟2)中的化成,具體包括如下操作:
先以不大于0.05C的電流I1,恒流充電不短于200min,再以不大于0.5C的電流,數值上等于5~10倍I1的電流I2恒流充電時間不長于6min,最后用I2恒壓充電至70%SOC~90%SOC。
作為改進,所述步驟5)中,根據電解水平臺段的時間長短,對電池進行篩選的具體操作為:
將平臺段時間小于60s的作為T1檔,60s~300s的作為T2檔,300s~600s作為T3檔,600s~900s為T4檔,900s~1200s為T5檔,大于1200s為T6檔。
作為改進,所述步驟6)中現有配組方案為:從交流內阻及容量的一致性兩個方面進行配組。
作為改進,首先挑選交流內阻符合要求的電池,進行容量的分檔,容量分檔的依據是額定容量的正負差值100mAH、200mAh、300mAh、400mAh分為4檔,分別為C1、C2、C3、C4,并進行容量差值的高低配組,進行配組。
作為改進,按照T1/C4、T2/C3、T3/C2、T4/C1進行搭配使用。
本發(fā)明的配組方法有效解決了因配組時不同電池水份含量不同,而導致成組后使用時間越久一致性越差的問題,同時兼顧電池在不同溫度下的一致性,且對電池沒有損傷,精度要求不高,成本也低,工藝流程簡單,易于實現,利于大規(guī)模推廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一中的化成曲線。
具體實施方式
下述實施例是對于本發(fā)明內容的進一步說明以作為對本發(fā)明技術內容的闡釋,但本發(fā)明的實質內容并不僅限于下述實施例所述,本領域的普通技術人員可以且應當知曉任何基于本發(fā)明實質精神的簡單變化或替換均應屬于本發(fā)明所要求的保護范圍。
一種磷酸鐵鋰動力鋰離子電池篩選方法,包括以下步驟;
1)將生產注液后待化成規(guī)格型號的電池,取若干進行靜置,備用;
2)上述電池連接化成柜,進行化成;
3)化成結束后,下柜10min內,抽真空3min之后充氮氣2min;
4)導出電池化成曲線,對1.65~2.2V電壓平臺段的化成曲線進行分析;
5)根據電解水平臺段的時間長短,對電池進行篩選,并按照時間長短進行分檔,若無電解水平臺,則時間記為0;
6)通過現有配組方案,進行配組測試驗證。
作為實施例的改進,所述步驟1)中的靜置,具體為23~25℃下靜置24~36h。
作為實施例的改進,所述步驟2)中的化成,具體包括如下操作:
先以不大于0.05C的電流I1,恒流充電不短于200min,再以不大于0.5C的電流,數值上等于5~10倍I1的電流I2恒流充電時間不長于6min,最后用I2恒壓充電至70%SOC~90%SOC。
作為實施例的改進,所述步驟5)中,根據電解水平臺段的時間長短,對電池進行篩選的具體操作為:
將平臺段時間小于60s的作為T1檔,60s~300s的作為T2檔,300s~600s作為T3檔,600s~900s為T4檔,900s~1200s為T5檔,大于1200s為T6檔。
作為實施例的改進,所述步驟6)中現有配組方案為:從交流內阻及容量的一致性兩個方面進行配組。
作為實施例的改進,首先挑選交流內阻符合要求的電池,進行容量的分檔,容量分檔的依據是額定容量的正負差值100mAH、200mAh、300mAh、400mAh分為4檔,分別為C1、C2、C3、C4,并進行容量差值的高低配組,進行配組。
作為實施例的改進,按照T1/C4、T2/C3、T3/C2、T4/C1進行搭配使用。
實施例一
1)領取8只待化成的IFP20100140,標稱容量為30Ah的單體電池,記錄電池的原始編碼,并依次編號為1-8#,電池在25℃條件下,靜置36h;
2)上述電池接入化成柜,用以下化成工藝步驟進行化成:
600mA電流恒流充電240min,之后用6000mA電流充電6min,再6000mA恒壓充電,限壓3.65V,限流600mA,限時210min;
3)化成結束后,10min之內抽真空3min,之后充氮氣2min;
4)導出8只電池的化成曲線,如圖1所示,并對1.65V~2.2V電壓平臺段的曲線進行分析,其中根據平臺段時間長短統計分組如下表1所示:
表1電池在1.65V~2.2V電壓平臺段的電解時間
5)上述化成結束后的電池,轉入分容工序,分容結束后測試電池的交流內阻及電池容量如下表2,挑選出不在電池交流內阻平均值正負5%的范圍的電池,并對電池容量進行分檔如下:
表2各電池交流內阻、電池容量及容量分檔
6)對上述5只挑選合格的電池進行配組成5P模塊,并選取生產線上挑選好的電池進行配組,配組成5P模塊作為對照;
根據上述分檔,該實施例中選取5支電池分別是4#-C1檔、2#-C2檔、8#-C3檔、6#-C3檔、5#-C4檔;
7)對上述配組好的兩個5P模塊進行循環(huán)測試,并對比測試過程中的壓差,及容量保持率的數據,具體對比數據如下表3、表4所示:
表3各配組模塊壓差數據
表4各配組模塊容量保持率
分析表3、表4的數據可知,通過本發(fā)明的篩選方法得到的電池在五次循環(huán)測試后,所測量的充放電壓差相對于產線配組的模組有較明顯的減小,容量保持率提升近2%(壓差越小越好,壓差越大鋰電池容量損失就越多)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。