專利名稱：一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，能有效提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量和低電壓挑選效率。
背景技術(shù)：
目前磷酸鐵鋰電池化成方法大多為小電流或變電流充電數(shù)小時(shí)，化成結(jié)束時(shí)電壓范圍在3. 2-3. 4V?；珊箨惢瘻囟仍?5°C，陳化時(shí)間一般為24小時(shí)。該工藝方法存在以下不足在分容時(shí)首次容量發(fā)揮偏低，充放電循環(huán)時(shí)仍有較大容量恢復(fù)；陳化后低電壓漏選率較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量和低電壓挑選效率的磷酸鐵鋰電池化成陳化方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，包括以下步驟
①采用變電流階梯式充電化成工藝；
②再將電池恒流充電至高電壓狀態(tài)；
③化成結(jié)束的電池高電壓狀態(tài)下高溫陳化；
④挑選出陳化時(shí)壓降較大的電池，壓降合格電池上柜分容；
⑤分容工藝只需采用簡單的充放電工步。本發(fā)明步驟〔￡::中所述的變電流階梯式充電分為三步
工步I :化成環(huán)境溫度范圍為25-40°C，將電池以O(shè). 04-0. 06C范圍電流恒流充2_3小時(shí)，上限電壓3. 4-3. 6V ；
工步2 :再以O(shè). 10-0. 15C范圍電流恒流充2-3小時(shí)，上限電壓3. 6-3. 9V ；
工步3 :最后以O(shè). 20-0. 30C范圍電流恒流充1-2小時(shí)，上限電壓3. 70-3. 90V。本發(fā)明步驟②中恒流充電電流范圍為O. 10-0. 20C，充電截止電壓即高電壓狀態(tài)的范圍為 3. 70-3. 90V。本發(fā)明步驟音」:中高溫陳化溫度范圍為40_50°C，高電壓范圍為3. 70-3. 90V,陳化時(shí)間16-48小時(shí)。本發(fā)明步驟④的工藝為化成結(jié)束6-8小時(shí)后測量首次電壓，然后放置于40-50°C老化房中陳化16-48小時(shí)，再次測量電壓，挑選出壓降大的電池。本發(fā)明步驟ff:為··先O. 50C恒流放電至2. 0V,再O. 20C恒流充電至3. 65V，3. 65V恒壓直至電流降為O. 02C，最后O. 50C恒流放電至2. OV,即為分容容量。本發(fā)明提高磷酸鐵鋰電池首次分容容量，利于電池按容量分檔；提高鋰離子電池低電壓挑選效率，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于
I.高電壓高溫陳化后磷酸鐵鋰電池首次分容容量較高，節(jié)省了后續(xù)容量恢復(fù)時(shí)間，更方便電池按容量分檔。2.高電壓高溫陳化鋰離子電池壓降更大，更有利于挑選出潛在的低電壓電池，提高成組電池一致性。


圖I為本發(fā)明化成方法中電壓隨時(shí)間變化曲線圖。圖2為本發(fā)明化成方法中電流隨時(shí)間變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式I.電池主要材料體系
正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰，分散劑為NMP ;負(fù)極活性物質(zhì)為石墨，分散劑為水。電解液主要成分為EC、DEC和LiPF6。隔膜材質(zhì)為聚丙烯和聚乙烯樹脂的復(fù)合膜。2.化成陳化方式
如圖I、圖2對上述材料體系7Ah電池按以下步驟進(jìn)行化成
①化成環(huán)境溫度為35°C，先將電池O.05C恒流充3小時(shí)，上限電壓3. 4V ；
②再O.IOC恒流充2小時(shí)，上限電壓3. 6V ；
③再O.20C恒流充2小時(shí)，上限電壓3. 9V ；
④最后將電池O.IOC恒流充電至3. 9V。化成結(jié)束后的電池?cái)R置6小時(shí)待電壓穩(wěn)定,然后存放于50°C環(huán)境下陳化24小時(shí)，記錄陳化前后電池電壓，兩次電壓差即為陳化壓降。挑選出陳化壓降> 25mV的電池，壓降彡25mV的電池上柜分容。3.分容工步設(shè)置
先O. 50C恒流放電至2. 0V,再O. 20C恒流充電至3. 65V，3. 65V恒壓直至電流降為
O.02C。最后O. 50C恒流放電至2. 0V，所得容量即為分容容量。本實(shí)施例化成方法中電壓隨時(shí)間變化曲線如圖I所示。本實(shí)施例化成方法中電流隨時(shí)間變化曲線如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于包括下述步驟 采用變電流階梯式充電化成工藝； I再將電池恒流充電至高電壓狀態(tài)； I化成結(jié)束的電池高電壓狀態(tài)下高溫陳化； X挑選出陳化時(shí)壓降較大的電池，壓降合格電池上柜分容。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于所述步驟:Γ中所述的變電流階梯式充電分為三步 工步I :化成環(huán)境溫度范圍為25-40°C，將電池以O(shè). 04-0. 06C范圍電流恒流充2_3小時(shí)，上限電壓3. 4-3. 6V ； 工步2 :再以O(shè). 10-0. 15C范圍電流恒流充2-3小時(shí)，上限電壓3. 6-3. 9V ； 工步3 :最后以O(shè). 20-0. 30C范圍電流恒流充1-2小時(shí)，上限電壓3. 70-3. 90V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于所述步驟②中恒流充電電流范圍為O. 10-0. 20C，充電截止電壓即高電壓狀態(tài)的范圍為3. 70-3. 90V。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于所述步驟S中，所述高溫陳化溫度范圍為40-50°C，所述高電壓范圍為3. 70-3. 90V,陳化時(shí)間范圍為16-48小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于所述步驟 的工藝為化成結(jié)束6-8小時(shí)后測量首次電壓，然后放置于40-50°C老化房中陳化16-48小時(shí)，再次測量電壓，挑選出壓降大的電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于還包括步驟S分容，分容用簡單的充放電工步。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，其特征在于所述步驟$為 先O.50C恒流放電至2. 0V,再O. 20C恒流充電至3. 65V，3. 65V恒壓直至電流降為O. 02C,最后O.50C恒流放電至2. 0V,即為分容容量。
全文摘要
一種磷酸鐵鋰電池化成陳化方法，包括以下步驟①采用變電流階梯式充電化成工藝；②化成最后將電池恒流充電至高電壓狀態(tài)；③化成結(jié)束的電池高壓狀態(tài)下高溫陳化；④挑選出陳化時(shí)壓降較大的電池，壓降合格電池上柜分容。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)在分容時(shí)首次容量發(fā)揮偏低等不足，提高鋰離子電池低電壓挑選效率，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于高電壓高溫陳化后磷酸鐵鋰電池首次分容容量較高，節(jié)省了后續(xù)容量恢復(fù)時(shí)間，更方便電池按容量分檔；高電壓高溫陳化鋰離子電池壓降更大，更有利于挑選出潛在的低電壓電池，提高成組電池一致性。
文檔編號H01M10/44GK102891341SQ20111020537
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者呂循峰, 聞濤, 劉琳, 周華成, 劉勇 申請人:湖北駱駝特種電源有限公司