一種鋰離子電池自放電率一致性配組篩選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池自放電率一致性配組篩選方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球新能源汽車的推行，動力鋰離子電池的研究熱潮日益高漲。目前動力鋰離子電池市場主要以鎳鈷錳酸鋰電池、鎳鈷鋁酸鋰錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池為主。電池單體組合成電池組時要進行串并聯(lián)組合，達到所需要的電壓及容量。由于電池單體原材料差異、生產(chǎn)加工過程參數(shù)控制的差異導致電池一致性差異較大。電池單體組合配組后，由于單體之間的差異，在充放電過程中電池單體的差異會逐漸變大，最終導致電池的使用壽命銳減。目前判斷電池一致性差異的主要參數(shù)有容量、電壓、內(nèi)阻、自放電率。而這幾種參數(shù)較容易獲得的是容量、電壓、內(nèi)阻。而自放電率較難確定。任何電池都存在自放電，自放電是電池內(nèi)部微短路導致的結(jié)果。微短路的嚴重程度決定了電池自放電率的大小。目前充電過程中有電源管理系統(tǒng)的均衡作用，但效果普遍不佳，自放電率一致性情況對電池壽命起關(guān)鍵性作用。目前普遍以電池擱置后的電壓高低來確定自放電率的大小，但電池電壓只是間接反映自放電大小，不能準確反映電池的自放電率。尤其是磷酸鐵鋰電池，電壓平臺較曲線較平緩，測試的電池電壓相同，其容量可能相差1?15%。對電池一致性的判斷帶來較大的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種鋰離子電池自放電率一致性配組篩選方法，解決鋰離子電池配組自放電率一致難以有效確定的問題，避免自放電大或自放電一致性差的電池組合配組使用。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種鋰離子電池自放電率一致性配組篩選方法，其特征是:在鋰離子電池進行化成完成后，通過充放電使電池內(nèi)部經(jīng)過收縮膨脹過程，再通過第一次擱置、恒流限時充電、第二次擱置、自放電率的計算，確定電池自放電率并進行分類配組使用，具體步驟如下:
第一步，小電流化成，恒流0.1C充電4小時，然后恒流0.2C充電2h化成；
第二步，第一次擱置，40 ± 3 °C擱置20?30小時；
第三步，充放電測試，電池0.201C恒流恒壓充電、恒流放電，進行2?4次充放電，最后
0.201C恒流恒壓充滿電；
第四步，第二次擱置，在45 ± 3 °C環(huán)境下，擱置48小時?72小時；
第五步，恒流限時充電，對電池進行0.2C~1C恒流放電，0.2C~1C恒流充電，限定時間在50分鐘?285分鐘之間，以充進額定容量的85?95%為準，充進去的容量標記為C1;
第六步，第二次擱置，電池23 土 3 °C環(huán)境下擱置30?50天；
第七步，自放電率計算，電池第二次擱置后進行0.201C恒流放電、0.201C恒流恒壓充電、0.201C恒流放電、0.201C恒流恒壓充電，本步驟第一次放電容量標記為C2,本步驟第二次放電容量標記為C3，自放電率11=((^-(?)/? X ιοο%。
[0005]此方法中，所述鋰離子電池為磷酸鐵鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池、鎳鈷鋁酸鋰電池或猛酸鋰電池。
[0006]此方法中，磷酸鐵鋰電池恒流恒壓充電截止電壓為3.65V，恒流放電截止電壓為
2.5V，鎳鈷錳三元電池、鎳鈷鋁三元電池、錳酸鋰電池恒流恒壓充電截止電壓為4.2V，恒流放電截止電壓為2.75V。
[0007]此方法中，所述自放電率η < 3%，在配組過程中同一組電池的自放電率差值Δ η <1%。
[0008]此方法中，所述C3為容量分檔時的參考值。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點效果在于:1、電池高溫擱置有益于鋰離子電池電解液的浸潤，且高溫的膨脹作用能讓電池內(nèi)部的微短路點加劇有益于后期自放電篩選;2、因為充放電過程中電池內(nèi)部會伴隨著膨脹和收縮的過程，電池在化成后進行多次充放電，有益于電池內(nèi)部微短路的體現(xiàn)及自放電率的篩選;3、由于電壓只是間接反應電池自放電的大小，存在不一致性。本發(fā)明通過常溫擱置測試容量損失，計算出自放電率。且對自放電率的差值進行控制，有效提高了組合電池自放電率的一致性。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:一種鋰離子電池自放電率一致性配組篩選方法，其特征是:在鋰離子電池進行化成完成后，通過充放電使電池內(nèi)部經(jīng)過收縮膨脹過程，再通過第一次擱置、恒流限時充電、第二次擱置、自放電率的計算，確定電池自放電率并進行分類配組使用，具體步驟如下:
第一步，小電流化成，恒流0.1C充電4小時，然后恒流0.2C充電2h化成；
第二步，第一次擱置，40 ± 3 °C擱置20?30小時；
第三步，充放電測試，電池0.201C恒流恒壓充電、恒流放電，進行2?4次充放電，最后
0.201C恒流恒壓充滿電；
第四步，第二次擱置，在45 ± 3 °C環(huán)境下，擱置48小時?72小時；
第五步，恒流限時充電，對電池進行0.2C~1C恒流放電，0.2C~1C恒流充電，限定時間在50分鐘?285分鐘之間，以充進額定容量的85?95%為準，充進去的容量標記為C1;
第六步，第二次擱置，電池23 土 3 °C環(huán)境下擱置30?50天；
第七步，自放電率計算，電池第二次擱置后進行0.201C恒流放電、0.201C恒流恒壓充電、0.201C恒流放電、0.201C恒流恒壓充電，本步驟第一次放電容量標記為C2,本步驟第二次放電容量標記為C3，自放電率Ti=(C1-C2)ZiC1 X 100%。在本實施例中，所述鋰離子電池為磷酸鐵鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池、鎳鈷鋁酸鋰電池或錳酸鋰電池。在本實施例中，磷酸鐵鋰電池恒流恒壓充電截止電壓為3.65V，恒流放電截止電壓為2.5V，鎳鈷錳三元電池、鎳鈷鋁三元電池、錳酸鋰電池恒流恒壓充電截止電壓為4.2V，恒流放電截止電壓為2.75V。在本實施例中，所述自放電率η < 3%，在配組過程中同一組電池的自放電率差值Δ ri< I %。
[0011]在本實施例中，所述C3為容量分檔時的參考值。
[0012]實施例1
1Ah磷酸鐵鋰電池自放電篩選配組，具體步驟如下: 第一步，小電流化成，恒流0.1C充電4小時，然后恒流0.2C充電2h化成；
第二步，第一次高溫擱置，40 ± 3 °C高溫擱置24小時；
第三步，充放電測試，電池0.5C恒流充電至3.65V，轉(zhuǎn)3.65V恒壓充電至電流<0.02C、擱置5分鐘后，0.5C恒流放電至電壓2.5V，進行3次充放電，最后以0.5C恒流充電至3.65V，轉(zhuǎn)3.65V恒壓充電至電流<0.02C，充滿電；
第四步，第二次高溫擱置，在45 ± 3 °C環(huán)境下，擱置50小時；
第五步，恒流限時充電，對電池進行0.5C恒流放電至截止電壓為2.5V，0.5C恒流充電，限定恒流充電時間在108分鐘，占額定容量的90%，充進去的容量為9Ah，充進去的容量標記為Cl;
第六步