[发明专利]一种钴酸锂单体电池的筛选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钴酸锂单体电池的筛选方法。

背景技术

当前，大容量、高功率锂离子电池一般由多个单体电池经串联或并联连接而成，而单体电池容量、内阻、自放电率等性能方面的一致性是保证其性能优劣的关键。锂离子电池普遍存在自放电现象，自放电大的单体电池在循环充放电过程中，会出现发热，胀气甚至爆炸等现象，存在较大的安全隐患，尤其是当自放电大的单体电池与其他单体电池成组后，不仅会影响电池组的电性能，甚至会进一步恶化电池组的安全性能。因此，在电池成组前必须对单体电池的自放电进行严格的筛选。

在QB/T 2502-2000《锂离子蓄电池总规范》中对单体电池的荷电保持能力有明确要求，规定充满电的单体电池在开路搁置30日后，其放电容量应不低于实际容量的90%，即单体电池自放电率应不高于10%。实际生产及制造当中，通常利用贮存期内单位时间内单体电池的开路电压下降率来对单体电池的自放电进行筛选。锂离子电池的自放电主要是由电解液与负极石墨类材料的活泼边界反应或者电池内部存在微短路导致的漏电流所引起的，其一般以较低的速率（自放电率约每月3%）发生，而钴酸锂电池在较高荷电态（20%SOC以上）之间的开路电压区别并不明显，因此，传统的采用充电至半荷电态（3.8V～4.0V）或满荷电态（4.1～4.2V）搁置进行自放电筛选的方法，其电压下降效果并不明显，不能很好的检测出自放电大的单体电池。此外，为使电压下降更明显，提高检测效率，传统检测方法一般要求搁置时间在14日～28日或者搁置在较高温度（35℃～50℃）下进行，以加速电池的电压下降，从而方便筛选出自放电大的单体电池，因此存在生产周期过长，能源浪费较多的问题，并且电池高压下搁置和操作的安全性差，工序复杂，从而不利于大规模生产中锂离子单体电池的自放电筛选。

关于锂离子电池自放电筛选的问题，公开号为CN1925204A的中国专利提出了电池充电至4.0V～4.2V可解决惯常充电至3.92V时电压下降不明显的问题，使自放电检测率由1.8%提高到2.6%，但增加了电芯在满电存贮时因尺寸增加导致电芯胀气、爆炸的风险，何况其自放电检测率提高并不明显，难以达到有效筛选的目的。在此基础之上，公开号为CN101431166A的中国专利提出了通过利用半电存贮与满电存贮的优势，将存贮分成两次进行，即先进行半电存贮一段时间后，筛选出电压不合格的电芯，再进行满电存贮，筛选出电压不合格的电芯，该发明虽然一定程度上减少了电芯存贮时的安全隐患，但其本质上仍属于高压存贮，在操作过程以及存贮过程中的安全隐患仍然存在；更何况其工序增加，操作复杂，且成本较高，不利于锂离子单体电池的自放电筛选。值得说明的是，锂离子成品单体电池不存在老化处理等问题，而且一般已经过初步筛选，其自放电差别相对较小，采用传统的筛选方法，其电压下降更不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术存在安全隐患以及操作复杂、成本较高的问题，提出一种安全简便有效的钴酸锂单体电池的自放电筛选方法。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是：一种钴酸锂单体电池的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.放电：样品采用恒流放电的方式放电至完全放电态；

b.充电：对步骤a中得到的样品进行恒流充电，充电至样品电压为3.5～3.7V时停止充电；

c.开路放置：将步骤b中得到的样品在常温下开路放置7～10天，所述常温为15～35℃；

d.筛选：对步骤c中得到的样品进行电压检测，将不合格的样品选出。

具体的，步骤a中所述恒流放电的放电倍率为0.1～0.2C。

本方案提出了一种优先的恒流放电的电流范围，由于锂离子单体电池一般带电存贮，因此，充电前需将单体电池的荷电状态尽可能地调整为完全放电态，而以该范围内的放电倍率恒流放电可使单体电池尽可能地调整为完全放电态。

更具体的，步骤b中所述恒流充电的充电倍率为0.05～0.3C。

本方案提出了一种优先的恒流充电的电流范围，以该范围内的充电倍率充电，既可保证所有的单体电池尽量的处于相同的低荷电态，使单体电池电压下降更明显，从而有利于方便筛选出自放电大的单体电池，又可保证正常单体电池带有一定的荷电量，并不会因搁置而导致单体电池过放电。

本发明的有益效果为，能够有效提高检测效率，具有操作简单、安全性高、成本低廉、生产效率高的优点，同时避免了锂离子单体电池在高压下搁置和操作时的安全隐患以及可逆容量的损失。

附图说明