專利名稱：磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池自放電特性的檢測分選方法，尤其涉及一種磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法。
背景技術(shù)：
考慮到石油資源的有限性和環(huán)境污染問題，動力蓄電池得到了前所未有的發(fā)展。 而磷酸鐵鋰電池以其高功率、長壽命和安全性作為動力蓄電池得到不斷發(fā)展，目前磷酸鐵鋰電池的一致性是制約整個動力電池發(fā)展的重要因素。由于原材料及電池生產(chǎn)過程中不可避免的帶入金屬雜質(zhì)及粉塵，這些金屬雜質(zhì)及粉塵將直接影響成品電池自放電的一致性， 從而影響包裝后電源模塊的循環(huán)壽命。所以，在電池成品后必須進(jìn)行自放電分選。在中國專利申請?zhí)柟继枮镃N101907688A，名稱為“一種鋰離子電池電性能一致性的檢測方法”的專利文獻(xiàn)中公開了一種鋰離子電池自放電特性的分選方法，該方法為將電池充電至滿電狀態(tài)，在20°C到30°C度的環(huán)境溫度下穩(wěn)定0. 5到2天，測出電池的第一個電壓值，然后在40°C到90°C的環(huán)境穩(wěn)定小高溫老化2到7天，然后測出電池的第二個電壓值，根據(jù)兩次的電壓差與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，大于10到30毫伏的為不合格品。該專利的測量方法有以下不足，采用傳統(tǒng)的將電池充電到滿電狀態(tài)即100%S0C時進(jìn)行測試，為了克服鋰電池滿電狀態(tài)且在下自放電速度緩慢的特性所導(dǎo)致的需要存放較長的時間才能分辨出即才具有較高的分辨率的問題，采用在高溫環(huán)境下老化來加速自放電速度，以縮短檢測時間， 故該分選方法需要制作高溫老化室，因此增加了檢測成本，充電到滿電狀態(tài)既耗費(fèi)時間又耗費(fèi)電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種不需要高溫老化即可在短時間內(nèi)分選出磷酸鐵鋰電池自放電性能的磷酸鐵鋰電池自放電分選方法，解決了現(xiàn)有的分選方法需要采用高溫老化加速放電速度的方法來縮短檢測時間所導(dǎo)致的檢測成本高的問題。以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的一種磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法
第一步，充電到< 70%S0C ； 第二步，存放一段時間，該段時間稱之為穩(wěn)定時間； 第三步，測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為Vl ； 第四步，存放一段時間，該段時間稱之為自放電時間； 第五步，測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為V2; 第六步，計算電池的電壓下降量，電壓下降量稱之為Δ V，Δ V=V1-V2 ； 第七步，根據(jù)Δ V的大小來對電池進(jìn)行分選，Δ V大于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為不合格品， Δ V小于等于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為良品?！癝0C”是“state of charge”的縮寫為荷電狀態(tài)的意思，故70%S0C指電池剩余電量百分比為70%的意思(下同)，。通過分析研究，發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池的自放電速度有如下特點(diǎn)，剩余電量越小，在相同時間內(nèi)電壓下降的值越大，電量相同時，存放的時間越長則電壓下降值越大，故本發(fā)明通過只將磷酸鐵鋰電池充電到小于 70%S0C，在較短的自放電時間內(nèi)，電壓下降值就具有足夠的分辨率，能夠區(qū)分出自放電特性的差異性。作為優(yōu)選，所述穩(wěn)定時間為1到10小時。在1到10小時的時間內(nèi)，磷酸鐵鋰電池的開路電壓就能穩(wěn)定在一個較穩(wěn)定的值，因此將穩(wěn)定時間選定為1到10小時，使分選結(jié)果準(zhǔn)確性高。作為優(yōu)選，所述自放電時間為3到15天。雖然自放電時間越長，電壓下降量會越大，但自放電3到15天所產(chǎn)生的電壓下降量就具有足夠的分辨率，故選用3到15天既能在可較高的分辨率的前提下縮短分選時長。作為優(yōu)選，在第一步中充電到0_15%S0C。本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)，選擇非滿電狀態(tài)進(jìn)行自放電特性分選，提高了分選精度，縮短了分選時間，降低了分選成本，分選方法簡單、可靠、快速。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖2為不同荷電狀態(tài)下電壓下降量隨時間變化的折線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的對磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法的工藝流程圖，參見圖1
1、將磷酸鐵鋰電池充電到一定的荷電狀態(tài)，荷電狀態(tài)<70%S0C ；
2、穩(wěn)定一段時間；
3、測試開路電壓值，用Vl表示；
4、自放電一段時間；
5、測試開路電壓，用V2表示；
6、計算出電壓下降量，用ΔV表示，Δ V=V1-V2 ；
7、將ΔV與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，Δ V小于等于標(biāo)準(zhǔn)值的判定為良品，即自放電特性符合要求，Δ V大于標(biāo)準(zhǔn)值的判定為不良品，即自放電特性不符合要求。將第一組200只磷酸鐵鋰電池充電到0%S0C測得的在不同的存放時間下的電壓平均值、將第二組200只磷酸鐵鋰電池充電到5%S0C測得的在不同的存放時間下的電壓平均值、將第三組200只磷酸鐵鋰電池充電到10%S0C測得的在不同的存放時間下的電壓平均值、將第四組200只磷酸鐵鋰電池充電到15%S0C測得的在不同的存放時間下的電壓平均值、將第五組200只磷酸鐵鋰電池充電到100%S0C測得的在不同的存放時間下的電壓平均值的數(shù)據(jù)如表1。從表一中可以看出，磷酸鐵鋰電池充電存放1到10小時時，電壓值達(dá)到了一個穩(wěn)定的值，也即此時所測得的電壓值能準(zhǔn)確反應(yīng)磷酸鐵鋰電池的初始值。將各荷電狀態(tài)下在1到10小時內(nèi)所測得的電壓平均值當(dāng)作初始電壓、將各時間點(diǎn)所測得的開路電壓減去初始電壓所得的電壓差為縱坐標(biāo)，自放電時間為橫坐標(biāo)所得的折線圖如圖2。從圖2可以看出，自放電時間相同時，滿電狀態(tài)即充電到100%S0C時的電壓變化量較小，而充電到0-15%S0C時的電壓變化量就較大，且荷電狀態(tài)越低，分辨率越高。因此為了能在較短的存放時間內(nèi)使分選時具有較高的分辨率，也即存放較短的時間就能分選出磷酸鐵鋰電池的自放電特性，可以通過將磷酸鐵鋰電池在較低的荷電狀態(tài)下進(jìn)行自放電特性測試即可。較之現(xiàn)有的通過高溫老化縮短自放電時間而言，簡單易行、檢測成本低。實(shí)施例一，將10只磷酸鐵鋰電池充電到15%S0C，穩(wěn)定10小時后并分別測量出自放電時間為5天時的電壓下降值、自放電為10天時的電壓下降值、自放電時間為15天時的電壓下降值，并按照對應(yīng)的電壓下降標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分選所得的數(shù)據(jù)如表2所示。實(shí)施例二，將10只磷酸鐵鋰電池充電到10%S0C，穩(wěn)定3小時后并分別測量出自放電時間為5天時的電壓下降值、自放電為10天時的電壓下降值、自放電時間為15天時的電壓下降值，并按照對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分選所得的數(shù)據(jù)如表3所示。實(shí)施例三，將10只磷酸鐵鋰電池充電到5%S0C，穩(wěn)定7小時后并分別測量出自放電時間為5天時的電壓下降值、自放電為10天時的電壓下降值、自放電時間為15天時的電壓下降值，并按照對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分選所得的數(shù)據(jù)如表4所示。實(shí)施例四，將10只磷酸鐵鋰電池充電到0%S0C，穩(wěn)定1小時后并分別測量出自放電時間為5天時的電壓下降值、自放電為10天時的電壓下降值、自放電時間為15天時的電壓下降值，并按照對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分選所得的數(shù)據(jù)如表5所示。表1、不同荷電狀態(tài)下電壓值隨時間變化的數(shù)據(jù)表表中電壓的單位為毫伏
時間0%S0C5%S0C10%S0C15%S0C100%S0COmin2. 0003. 1503. 2003. 2503. 650IOmin2. 6003. 1453. 1963. 2453. 51020min2. 8503. 1423. 1943. 2433. 46530min2. 9003. 1403. 1913. 2413. 40040min2. 9203. 1383. 1903. 2373. 34050min2. 9403. 1363. 1893. 2283. 34860min3. 0493. 1303. 1833. 2253. 34670m in3. 0493. 1303. 1833. 2253. 34680m in3. 0493. 1293. 1833. 2253. 3462h3. 0503. 1303. 1833. 2253. 3463h3. 0503. 1303. 1823. 2243. 3464h3. 0493. 1293. 1823. 2243. 3456h3. 0493. 1293. 1823. 2243. 3458h3. 0503. 1293. 1823. 2243. 345IOh3. 0503. 1303. 1823. 2243. 34512h3. 0473. 1293. 1813. 2233. 34418h3. 0463. 1283. 1813. 2233. 344Id3. 0463. 1283. 1803. 2223. 3442d3. 0443. 1263. 1803. 2223. 3443d3. 0433. 1253. 1793. 2213. 3435d3. 0413. 1223. 1763. 2193. 3437d3. 0393. 1203. 1743. 2173. 343IOd3. 0373. 1183. 1733. 2163. 34315d3. 0323. 1163. 1703. 2133. 342
表2、充電到15%S0C時進(jìn)行分選的數(shù)據(jù)表表中電壓的單位為毫伏
權(quán)利要求
1.一種磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法，其特征在于 第一步，充電到< 70%S0C ；第二步，存放一段時間，該段時間稱之為穩(wěn)定時間； 第三步，測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為Vl ； 第四步，存放一段時間，該段時間稱之為自放電時間； 第五步，測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為V2; 第六步，計算電池的電壓下降量，電壓下降量稱之為Δ V，Δ V=V1-V2 ； 第七步，根據(jù)Δ V的大小來對電池進(jìn)行分選，Δ V大于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為不合格品， ΔV小于等于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為良品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法，其特征在于，所述穩(wěn)定時間為1到10小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法，其特征在于，所述自放電時間為5到15天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法，其特征在于，在第一步中充電到0-15%S0C。
全文摘要
本發(fā)明涉及磷酸鐵鋰電池自放電性能的檢測分選方法。該方法為1、充電到＜70%SOC/；2、存放一段時間，該段時間稱之為穩(wěn)定時間；3、測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為V1；4、存放一段時間，該段時間稱之為自放電時間；5、測試電池的開路電壓，本步所測得的電壓稱之為V2；6、計算電池的電壓下降量，電壓下降量稱之為△V,△V=V1-V2；7、△V大于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為不合格品，△V小于等于標(biāo)準(zhǔn)值的電池判定為良品。本發(fā)明不需要高溫老化即可在短時間內(nèi)分選出磷酸鐵鋰電池自放電性能，解決了現(xiàn)有的分選方法需要采用高溫老化加速放電速度的方法來縮短檢測時間所導(dǎo)致的檢測成本高的問題。
文檔編號B07C5/344GK102303023SQ20111020603
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者史離全, 宋華巍, 張興國, 張景國, 茹永軍, 董峰, 鄭丁 申請人:萬向電動汽車有限公司, 萬向集團(tuán)公司