锂离子电池及其自放电筛选方法与流程

文档序号:25911819发布日期:2021-07-16 22:25阅读:306来源:国知局
锂离子电池及其自放电筛选方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池及其自放电筛选方法。


背景技术:

2.电池的自放电现象是指电池处于开路搁置时,其容量自发损耗的现象,也称为荷电保持能力。自放电一般可分为两种:可逆自放电和不可逆自放电。损失容量能够可逆得到补偿的为可逆自放电,其原理跟电池正常放电反应相似。损失容量无法得到补偿的自放电为不可逆自放电,其主要原因是电池内部发生了不可逆反应,包括正极与电解液反应,负极与电解液反应,电解液自带杂质引起的反应,以及制程时所携带杂质造成的微短路引起的不可逆反应等。自放电一致性是影响电池组一致性的重要因素,自放电不一致的电池在一段时间储存之后soc会发生较大的差异,会极大地影响容量和安全性。提前将自放电电池排出,有助于提高电池组的整体水平,获得更高的寿命,降低产品的不良率。
3.目前的锂电池制造企业,是通过常温静置方式来筛选自放电电池,提高整体电压一致性。为了尽可能降低自放电漏筛比例,通常会保证静置时间较长。较长的静置时间可以提高自放电电池的筛出效果,但同时会延长电池生产周期,增加生产成本,不符合整个市场降本增效的大趋势。且当电池数量较少时,很难用电压离散程度来判定自放电电池,会出现误判、漏判的状况。


技术实现要素:

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种能够缩短锂电池静置时间,提高自放电筛选准确性的锂离子电池及其自放电筛选方法。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
6.一种锂离子电池的自放电筛选方法,包括以下步骤:
7.在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值;
8.在分容时对所述电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值;
9.对所述第一容量值和所述第二容量值进行容量差值筛选操作,得到预筛选锂电池;
10.将所述预筛选锂电池充电至100%soc状态;
11.将充电后的所述预筛选锂电池在第一预设温度下进行静置第一预设时间的第一静置操作;
12.对所述第一静置操作后的预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值;
13.将完成所述第一次电压测量操作的所述预筛选锂电池在第二预设温度下进行静置第二预设时间的第二静置操作;
14.对所述第二静置操作后的预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压
值;
15.将完成所述第二次电压测量操作的所述预筛选锂电池放电至0%soc状态;
16.将放电后的所述预筛选锂电池在第三预设温度的恒温状态下进行静置第三预设时间的第三静置操作;
17.对所述第三静置操作后的预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值;
18.将完成所述第三次电压测量操作的所述预筛选锂电池在第四预设温度的恒温状态下进行静置第四预设时间的第四静置操作;
19.对所述第四静置操作后的预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值;
20.计算待测锂离子电池的k3值,,其中,k1值=(第一电压值/第二电压值) /(第一预设时间+第二预设时间),k2值=(第三电压值

第四电压值)/(第三预设时间+第四预设时间),k3=|k2/k1|;
21.根据k3值与所述锂离子电池自放电的筛选标准的比较结果,判断所述待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池;所述筛选标准为k3均值
±
σ进行分档。
22.在其中一个实施例中,在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值的步骤之前,所述锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:
23.对所述电池芯体进行喷二维码操作。
24.在其中一个实施例中,在将所述预筛选锂电池充电至100%soc状态后,将所述预筛选锂电池静置在第一预设温度的恒温状态下,静置第一预设时间后,对所述预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值的步骤中,所述锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:
25.在所述第一预设温度的恒温状态下,对充电至100%soc状态后的所述预筛选锂电池施加第一压力,并保压静置第一预设时间。
26.在其中一个实施例中,在将完成所述第一次电压测量操作的所述预筛选锂电池静置在第二预设温度的恒温状态下,静置第二预设时间后,对所述预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值的步骤中,所述锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:
27.在所述第二预设温度的恒温状态下,对完成所述第一次电压测量操作的所述预筛选锂电池施加第二压力,并保压静置第二预设时间。
28.在其中一个实施例中,在将完成所述第二次电压测量操作的所述预筛选锂电池放电至0%soc状态后,将放电至0%soc状态的所述预筛选锂电池静置在第三预设温度的恒温状态下,静置第三预设时间后,对所述预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值的步骤中,所述锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:
29.在所述第三预设温度的恒温状态下,对放电至0%soc状态的所述预筛选锂电池施加第三压力,并保压静置第三预设时间。
30.在其中一个实施例中,在将完成所述第三次电压测量操作的所述预筛选锂电池静置在第四预设温度的恒温状态下,静置第四预设时间后,对所述预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值的步骤中,所述锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下
操作:
31.在所述第四预设温度的恒温状态下,对完成所述第三次电压测量操作的所述预筛选锂电池施加第四压力,并保压静置第四预设时间。
32.在其中一个实施例中,所述第一预设温度与所述第三预设温度相同。
33.在其中一个实施例中,所述第二预设温度与所述第四预设温度相同。
34.在其中一个实施例中,所述第一预设时间与所述第三预设时间相同。
35.一种锂离子电池,所述锂离子电池采用如上任一实施例所述的锂离子电池的自放电筛选方法进行自放电筛选。
36.与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
37.1、在本发明锂离子电池的自放电筛选方法中,先通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,然后将锂离子电池充电到100%soc 状态,再放电到0%soc状态,期间对锂离子电池施加一定压力,并对不同荷电状态的锂离子电池在不同温度状态下进行电压测量操作,得出相应的电压值,通过锂离子电池电压值的压降变化比例值进行分档筛选,按照k3均值
±
σ作为判定锂电池是否为自放电锂电池的依据。由此,相对于现有技术,采用本发明锂离子电池的自放电筛选方法能够显著提高自放电锂电池筛选的准确性。
38.2、在本发明锂离子电池的自放电筛选方法中,对锂离子电池共进行两次静置操作,分别是将锂离子电池充电到100%soc状态,并对锂离子电池进行第一次电压测量操作之后进行第一次静置操作,以及将锂离子电池放电至0%soc 状态,并对放电至0%soc状态的锂离子电池进行第三次电压测量操作之后进行第二次静置操作,通过对锂离子电池在两种不同soc状态下的静置操作,不仅能够提高锂离子电池自放电筛选的准确性,而且两次静置时间之和常温静置方式的静置时间相比,能够显著地缩短锂离子电池静置时间,进而缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
40.图1为一实施例中锂离子电池的自放电筛选方法流程图。
具体实施方式
41.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
42.需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、

右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
43.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
44.本申请提供一种锂离子电池的自放电筛选方法。上述锂离子电池的自放电筛选方法包括以下步骤:在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值;在分容时对所述电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值;对所述第一容量值和所述第二容量值进行容量差值筛选操作,得到预筛选锂电池;将所述预筛选锂电池充电至100%soc状态;将充电后的所述预筛选锂电池在第一预设温度下进行静置第一预设时间的第一静置操作;对所述第一静置操作后的预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值;将完成所述第一次电压测量操作的所述预筛选锂电池在第二预设温度下进行静置第二预设时间的第二静置操作;对所述第二静置操作后的预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值;将完成所述第二次电压测量操作的所述预筛选锂电池放电至0%soc状态;将放电后的所述预筛选锂电池在第三预设温度的恒温状态下进行静置第三预设时间的第三静置操作;对所述第三静置操作后的预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值;将完成所述第三次电压测量操作的所述预筛选锂电池在第四预设温度的恒温状态下进行静置第四预设时间的第四静置操作;对所述第四静置操作后的预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值;计算待测锂离子电池的k3值,,其中,k1 值=(第一电压值/第二电压值)/(第一预设时间+第二预设时间),k2值=(第三电压值

第四电压值)/(第三预设时间+第四预设时间),k3=|k2/k1|;根据k3值与所述锂离子电池自放电的筛选标准的比较结果,判断所述待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池;所述筛选标准为k3均值
±
σ进行分档。
45.上述的锂离子电池的自放电筛选方法,先通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,然后将锂离子电池充电到100%soc状态,再放电到0%soc状态,期间对锂离子电池施加一定压力,并对不同荷电状态的锂离子电池在不同温度状态下进行电压测量操作,得出相应的电压值,通过锂离子电池电压值的压降变化比例值进行分档筛选,按照k3均值
±
σ作为判定锂电池是否为自放电锂电池的依据。由此,相对于现有技术,采用本发明锂离子电池的自放电筛选方法能够显著提高自放电锂电池筛选的准确性。进一步地,在本申请锂离子电池的自放电筛选方法中,对锂离子电池共进行两次静置操作,分别是将锂离子电池充电到100%soc状态,并对锂离子电池进行第一次电压测量操作之后进行第一次静置操作,以及将锂离子电池放电至0%soc状态,并对放电至0%soc状态的锂离子电池进行第三次电压测量操作之后进行第二次静置操作,通过对锂离子电池在两种不同soc状态下的静置操作,不仅能够提高锂离子电池自放电筛选的准确性,而且两次静置时间之和常温静置方式的静置时间相比,能够显著地缩短锂离子电池静置时间,进而缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
46.为了更好地理解本发明锂离子电池的自放电筛选方法,以下对本发明锂离子电池的自放电筛选方法作进一步的解释说明,一实施方式的锂离子电池的自放电筛选方法,包括以下步骤的部分或全部:
47.s10,在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值。
48.可以理解的是,化成一般指初次充电的锂离子电池实施一系列工艺措施使之性能趋于稳定,即锂离子电池经过化成后,电池容量趋于稳定。在本实施例中,通过在化成时对电芯芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值,以方便与锂电池分容时的容量形成差值,通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,从而提高自放电锂电池筛选的准确性。
49.s20,在分容时对电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值。
50.可以理解的是,电池分容时通过电脑管理得到每一个检测点的数据,从而分析出这些电池容量的大小和内阻等数据,确定电池的质量等级。分容的另一个目的是对电池进行分类组编,即筛选出内阻和容量相同的单体进行组合。在本实施例中,通过在分容时对电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值,从而将第二容量值与第一容量值的百分比差值分档并进行筛选,进而提高自放电锂电池筛选的准确性。
51.s30,对第一容量值和第二容量值进行容量差值筛选操作,得到预筛选锂电池。
52.在本实施例中,通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,能够对锂离子的自放电情况进行初步的筛选,从而提高自放电锂电池筛选的准确性。此外,通过电池芯体在化成与分容时的自放电筛选情况,还能够为后续的电压筛选提供参考依据,从而进一步地提高自放电锂电池筛选的准确性。进一步地,容量百分比按照≤3%进行筛选。
53.s40,将预筛选锂电池充电至100%soc状态。
54.可以理解的是,soc即荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。在本实施例中,将预筛选锂电池充电到100% soc状态,也就是使预筛选锂电池充电至完全满电的状态。
55.s50,将充电后的预筛选锂电池在第一预设温度下进行静置第一预设时间的第一静置操作。
56.在本实施例中,在将预筛选锂电池充电至100%soc状态之后,在对预筛选锂电池进行第一次电压测量操作之前,将预筛选锂电池静置在第一预设温度的恒温状态下静置第一预设时间处理,从而有利于提高测量的准确性。进一步地,由于第一预设温度高于常温,使静置操作中的第一预设时间能够显著较少,进而有利于缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
57.s60,对第一静置操作后的预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值。
58.在本实施例中,对第一静置操作后的预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,在预筛选锂电池完全满电的状态下进行第一次电压测量操作,得到第一电压值,第一电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。
59.s70,将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池在第二预设温度下进行静置第二预设时间的第二静置操作。
60.在本实施例中,将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池在第二预设温度下进行静置第二预设时间的第二静置操作。预筛选锂电池在经过静置第二预设时间后,容量已发生部分损耗,即预筛选锂电池发生了放电现象。以便于第二电压值的测量,进而将第二电
压值与第一电压值一起作为计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。
61.s80,对第二静置操作后的预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值。
62.在预筛选锂电池完成第二预设时间的静置后进行第二次电压测量操作,得到第二电压值,与第一电压值形成对比,第二电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标,第二电压值与第一电压值一起用于锂离子电池自放电筛选的计算,从而判断出待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池,且能够显著地提高自放电锂离子电池筛选的准确性。进一步地,由于第二预设温度高于常温,使静置操作中的第二预设时间能够显著较少,进而有利于缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
63.s90,将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态。
64.可以理解的是,soc即荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值。在本实施例中,将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态,也就是预筛选锂电池放出了恒流放电所能放出的能量,从而方便对预筛选锂电池进行第二次电压值测量,与预筛选锂电池充电至100%soc状态的电压值形成对比。
65.s100,将放电后的预筛选锂电池在第三预设温度的恒温状态下进行静置第三预设时间的第三静置操作。
66.在本实施例中,将放电后的预筛选锂电池在第三预设温度的恒温状态下进行静置第三预设时间的第三静置操作,可以理解的是,将放电至0%soc状态的预筛选锂电池静置在第三预设温度的恒温状态下,从而能够有效提高锂离子电池自放电筛选的准确性。
67.s110,对第三静置操作后的预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值。
68.在本实施例中,对第三静置操作后的预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,静置第三预设时间后,对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值,第三电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。进一步地,由于第三预设温度高于常温,使静置操作中的第三预设时间能够显著较少,进而有利于缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
69.s120,将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池在第四预设温度的恒温状态下进行静置第四预设时间的第四静置操作。
70.可以理解的是,预筛选锂电池在经过放电至0%soc状态下进行第三次电压测量操作之后,已放出了恒流放电所能放出的全部容量,但这时若再以较小的电流放电,则预筛选锂电池又能继续放电。在本实施例中,将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池在第四预设温度的恒温状态下进行静置第四预设时间的第四静置操作,以便再次对预筛选锂电池进行电压测量。
71.s130,对第四静置操作后的预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值。
72.在本实施例中,对第四静置操作后的预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,静置第四预设时间后,对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值,第四电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。通过第四电压值和第三电压值能够计算出k2值,并与k1值计算得到k3均值,从而判断出待测锂离子电池是否为自放电锂离子
电池,且能够显著地提高自放电锂离子电池筛选的准确性。
73.s140,计算待测锂离子电池的k3值,,其中,k1值=(第一电压值/第二电压值)/(第一预设时间+第二预设时间),k2值=(第三电压值

第四电压值)/ (第三预设时间+第四预设时间),k3=|k2/k1|。
74.在本实施例中,设定k1值=(第一电压值/第二电压值)/(第一预设时间+ 第二预设时间),k2值=(第三电压值

第四电压值)/(第三预设时间+第四预设时间),将|k2/k1|=k3,以k3均值
±
σ进行分档作为锂离子电池自放电的筛选标准。可以理解的是,本申请先通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,然后通过将锂离子电池充电到100%soc状态时在高温状态下静置一段时间后,测出k1值,以及将锂离子电池放电至0%soc时在高温状态下静置一段时间后,测出k2值。然后根据k1值和k2值计算出不同 soc状态下的k值绝对值,即k2均值的平均值分布,进行分档筛选,按照k3 均值
±
σ作为判定锂电池是否为自放电锂离子电池的依据,由此,相对于现有技术,能够显著地提高自放电锂离子电池筛选的准确性。
75.s150,根据k3值与锂离子电池自放电的筛选标准的比较结果,判断待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池;筛选标准为k3均值
±
σ进行分档。
76.在本实施例中,根据k3值与锂离子电池自放电的筛选标准的比较结果,判断待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池;筛选标准为k3均值
±
σ进行分档,σ表示求和符号。具体地,将k3值与筛选标准进行比较,若k3值大于筛选标准,即k3值大于k3均值
±
σ时,则判定待测锂离子电池为自放电锂离子电池,即待测锂离子电池不合格。若k3值小于或等于筛选标准,即k3值小于或等于k3均值
±
σ时,则判定待测锂离子电池为非自放电锂离子电池,即待测锂离子电池合格。通过计算得到的k3值与筛选标准进行比较,能够精准地看到 k3值与筛选标准的差值,从而显著地提高自放电锂离子电池筛选的准确性。
77.在其中一个实施例中,在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对电池芯体进行喷二维码操作。在本实施例中,在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值的步骤之前,在电池电芯的表面进行喷二维码操作,能够对电池电芯起到标识区分作用,也就是能够对锂离子电池起到标识区分作用,从而方便对锂离子电池进行批量检测操作,避免在检测过程出现混乱的状况。此外,通过对锂离子电池的表面进行喷二维码操作,能够将电脑系统与二维码连接,进而将锂离子电池的信息记录于二维码中,并能够通过电脑系统对锂离子电池信息,例如检测结果进行记录及计算操作,从而能够显著地提高锂离子电池自放电筛选效率。此外,二维码具有高密度编码,信息容量大,编码范围广,容错能力强,具有纠错功能以及译码可靠性高的优点。
78.在其中一个实施例中,在化成时对电池芯体进行第一次容量检测操作,得到第一容量值的步骤之后,以及在分容时对电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第一次容量检测操作的电池芯体进行第一次扫码操作。通过对完成第一次容量检测操作的电池芯体进行第一次扫码操作,将电池芯体在第一次容量检测操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第一容量值进行记录,以及方便将第一容量值与后续测量结果放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
79.进一步地,在分容时对电池芯体进行第二次容量检测操作,得到第二容量值的步骤之后,以及在对第一容量值和第二容量值进行容量差值筛选操作,得到预筛选锂电池的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第二次容量检测操作的电池芯体进行第二次扫码操作。通过对完成第二次容量检测操作的电池芯体进行第二次扫码操作,将锂离子电池在第二次容量检测操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第二容量值进行记录,以及方便将第二容量值与第一容量值放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
80.在其中一个实施例中,在将预筛选锂电池充电至100%soc状态后,将预筛选锂电池静置在第一预设温度的恒温状态下,静置第一预设时间后,对预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值的步骤之前,在将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第二预设温度的恒温状态下,静置第二预设时间后,对预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池进行第三次扫码操作。在本实施例中,通过对完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池进行第三次扫码操作,将预筛选锂电池在第一次电压测量操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第一电压值进行记录,以及方便将第一电压值与后续测量结果放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
81.在其中一个实施例中,在将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第二预设温度的恒温状态下,静置第二预设时间后,对预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值的步骤之后,在将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态后,将放电至0%soc状态的预筛选锂电池静置在第三预设温度的恒温状态下,静置第三预设时间后,对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池进行第四次扫码操作。在本实施例中,通过对完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池进行第四次扫码操作,将预筛选锂电池在第二次电压测量操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第二电压值进行记录,以及方便将第二电压值与后续测量结果放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
82.在其中一个实施例中,在将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态后,将放电至0%soc状态的预筛选锂电池静置在第三预设温度的恒温状态下,静置第三预设时间后,对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值的步骤之后,在将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第四预设温度的恒温状态下,静置第四预设时间后,对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值的步骤之前,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池进行第五次扫码操作。在本实施例中,通过对完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池进行第五次扫码操作,将预筛选锂电池在第三次电压测量操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第三电压值进行记录,以及方便将第三电压值与后续测量结果放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
83.在其中一个实施例中,在将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第四预设温度的恒温状态下,静置第四预设时间后,对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,
得到第四电压值的步骤之后,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下步骤:对完成第四次电压测量操作的预筛选锂电池进行第六次扫码操作。在本实施例中,通过对完成第四次电压测量操作的预筛选锂电池进行第六次扫码操作,将预筛选锂电池在第四次电压测量操作中的测量结果上传至电脑系统中,从而方便对第四电压值进行记录,以及方便将第四电压值与后续测量结果放入公式进行计算,进而有效地提高锂离子电池自放电筛选效率以及对数据进行更好地保存。
84.在其中一个实施例中,在将预筛选锂电池充电至100%soc状态后,将预筛选锂电池静置在第一预设温度的恒温状态下,静置第一预设时间后,对预筛选锂电池进行第一次电压测量操作,得到第一电压值的步骤中,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:在第一预设温度的恒温状态下,对充电至 100%soc状态后的预筛选锂电池施加第一压力,并保压静置第一预设时间。可以理解的是,将预筛选锂电池充电到100%soc状态,也就是使预筛选锂电池充电至完全满电的状态,在预筛选锂电池完全满电的状态下进行第一次电压测量操作,得到第一电压值,第一电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。为了进一步提高自放电锂电池筛选的准确性,在第一预设温度的恒温状态下,对充电至100%soc状态后的预筛选锂电池施加第一压力,并保压静置第一预设时间,得到充电至100%soc状态后的预筛选锂电池施加第一压力后在第一预设温度状态下的电压值,以便将预筛选锂电池在不同荷电状态及不同温度状态下施加一定压力后得到的电压值进行计算筛选,从而进一步提高自放电锂电池筛选的准确性。
85.在其中一个实施例中,在将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第二预设温度的恒温状态下,静置第二预设时间后,对预筛选锂电池进行第二次电压测量操作,得到第二电压值的步骤中,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:在第二预设温度的恒温状态下,对完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池施加第二压力,并保压静置第二预设时间。可以理解的是,预筛选锂电池在经过静置第二预设时间后,容量已发生部分损耗,即预筛选锂电池发生了放电现象。在预筛选锂电池完成第二预设时间的静置后进行第二次电压测量操作,得到第二电压值,与第一电压值形成对比,第二电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标,第二电压值与第一电压值一起用于锂离子电池自放电筛选的计算,从而判断出待测锂离子电池是否为自放电锂离子电池,且能够显著地提高自放电锂离子电池筛选的准确性。为了进一步提高自放电锂离子电池筛选的准确性,在本实施例中,在第二预设温度的恒温状态下,对完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池施加第二压力,并保压静置第二预设时间,得到完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池在第一预设温度状态下施加第二压力后的电压值,以便将预筛选锂电池在不同荷电状态及不同温度状态下施加一定压力后得到的电压值进行计算筛选,从而进一步提高自放电锂电池筛选的准确性。
86.在其中一个实施例中,在将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态后,将放电至0%soc状态的预筛选锂电池静置在第三预设温度的恒温状态下,静置第三预设时间后,对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值的步骤中,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:在第三预设温度的恒温状态下,对放电至0%soc状态的预筛选锂电池施加第三压力,并保压静置第三预设时间。可以理解的是,静置第三预设时间后,对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到第三电压值,第三电压值为
用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。为了进一步提高自放电锂电池筛选的准确性,在本实施例中,在第三预设温度的恒温状态下,对放电至0%soc状态的预筛选锂电池施加第三压力,并保压静置第三预设时间,再对预筛选锂电池进行第三次电压测量操作,得到放电至0%soc状态的预筛选锂电池在第三预设温度状态下施加第三压力后的第三电压值,以便将预筛选锂电池在不同荷电状态及不同温度状态下施加一定压力后得到的电压值进行计算筛选,从而进一步提高自放电锂电池筛选的准确性。
87.在其中一个实施例中,在将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池静置在第四预设温度的恒温状态下,静置第四预设时间后,对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值的步骤中,锂离子电池的自放电筛选方法还包括以下操作:在第四预设温度的恒温状态下,对完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池施加第四压力,并保压静置第四预设时间。可以理解的是,静置第四预设时间后,对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到第四电压值,第四电压值为用于计算锂离子电池自放电程度的一个重要指标。为了进一步提高自放电锂电池筛选的准确性,在本实施例中,在第四预设温度的恒温状态下,对完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池施加第四压力,并保压静置第四预设时间,再对预筛选锂电池进行第四次电压测量操作,得到完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池在第四预设温度状态下施加第四压力后的第四电压值,从而能够将预筛选锂电池在不同荷电状态及不同温度状态下施加一定压力后得到的电压值进行差值计算,通过电池电压值的压降变化比例值进行分档筛选,从而进一步提高自放电锂电池筛选的准确性。
88.为了锂离子电池自放电筛选的准确性,在其中一个实施例中,第一预设温度与第三预设温度相同。也就是说,将预筛选锂电池充电至100%soc状态后静置的温度与将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态后静置的温度相同,从而避免因为温度不同而影响锂离子电池的放电情况,进而影响对锂离子电池自放电的筛选。进一步地,第一预设温度与第三预设温度均为20℃~30℃,从而提升电极的反应率和电池的输出功率,进而提升锂离子电池的充放电性能。
89.在其中一个实施例中,第二预设温度与第四预设温度相同。也就是说,将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池静置的温度与将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池静置的温度相同,从而避免因为温度不同而影响锂离子电池在充电后及放电后的电压测量,进而保证锂离子电池自放电筛选的准确性。进一步地,第二预设温度与第四预设温度均为40℃~50℃,能够显著地缩短锂离子电池的静置时间,进而缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
90.在其中一个实施例中,第一预设时间与第三预设时间相同。也就是说,将预筛选锂电池充电至100%soc状态后静置的时间与将完成第二次电压测量操作的预筛选锂电池放电至0%soc状态后静置的时间相同,从而避免因为时间不同而影响锂离子电池的放电情况,进而影响对锂离子电池自放电的筛选。进一步地,第一预设时间与第三预设时间均为24小时~48小时。
91.在其中一个实施例中,第二预设时间与第四预设时间相同。也就是说,将完成第一次电压测量操作的预筛选锂电池静置的时间与将完成第三次电压测量操作的预筛选锂电池静置的时间相同,从而避免因为时间不同而影响锂离子电池在充电后及放电后的电压测量,进而保证锂离子电池自放电筛选的准确性。进一步地,第二预设时间与第四预设时间均
为15小时~30小时,与常温静置方式的静置时间相比,显著地缩短了锂离子电池静置时间,进而缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
92.实施例1
93.将待测锂离子电池芯体进行喷二维码区分标识,化成时容量扫码上传系统,分容时容量扫码上传系统,先通过化成跟分容时的容量百分比差进行容量筛选,容量百分比按照≤3%进行筛选,得到预筛选锂电池。将预筛选锂电池充电到 100%soc状态,在恒定温度20℃下以第一压力保压第一预设时间t1,完成后测量电池电压v1并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v1后,将预筛选锂电池在恒温状态40℃下以第二压力保压一段时间t2,结束时预筛选锂电池的电压为v2并扫二维码上传到电脑系统。将上述预筛选锂电池放电到0%soc状态,在恒定温度20℃下以第三压力保压一段时间t3,完成后测量电池电压v3并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v3后,将上述预筛选锂电池在恒温状态 40℃下以第四压力保压一段时间t4,结束时预筛选锂电池的电压为v4并扫二维码上传到电脑系统。令k1=(v1/v2)/(t1+t2),k2=(v3

v4)/(t3+t4),将|k2/k1| =k3,k3均值
±
σ(西格玛)进行分档,根据生产产品要求(k3均值
±
σ)作为筛选标准,设备自动将超过标准的锂离子电池则判断为自放电锂电池并挑出。
94.实施例2
95.将待测锂离子电池芯体进行喷二维码区分标识,化成时容量扫码上传系统,分容时容量扫码上传系统,先通过化成跟分容时的容量百分比差进行容量筛选,容量百分比按照≤3%进行筛选,得到预筛选锂电池。将预筛选锂电池充电到 100%soc状态,在恒定温度30℃下以第一压力保压第一预设时间t1,完成后测量电池电压v1并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v1后,将预筛选锂电池在恒温状态50℃下以第二压力保压一段时间t2,结束时预筛选锂电池的电压为v2并扫二维码上传到电脑系统。将上述预筛选锂电池放电到0%soc状态,在恒定温度30℃下以第三压力保压一段时间t3,完成后测量电池电压v3并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v3后,将上述预筛选锂电池在恒温状态 50℃下以第四压力保压一段时间t4,结束时预筛选锂电池的电压为v4并扫二维码上传到电脑系统。令k1=(v1/v2)/(t1+t2),k2=(v3

v4)/(t3+t4),将|k2/k1| =k3,k3均值
±
σ(西格玛)进行分档,根据生产产品要求(k3均值
±
σ)作为筛选标准,设备自动将超过标准的锂离子电池则判断为自放电锂电池并挑出。
96.实施例3
97.将待测锂离子电池芯体进行喷二维码区分标识,化成时容量扫码上传系统,分容时容量扫码上传系统,先通过化成跟分容时的容量百分比差进行容量筛选,容量百分比按照≤3%进行筛选,得到预筛选锂电池。将预筛选锂电池充电到 100%soc状态,在恒定温度25℃下以第一压力保压第一预设时间t1,完成后测量电池电压v1并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v1后,将预筛选锂电池在恒温状态45℃下以第二压力保压一段时间t2,结束时预筛选锂电池的电压为v2并扫二维码上传到电脑系统。将上述预筛选锂电池放电到0%soc状态,在恒定温度25℃下以第三压力保压一段时间t3,完成后测量电池电压v3并扫二维码上传到电脑系统。测量完成电压v3后,将上述预筛选锂电池在恒温状态 45℃下以第四压力保压一段时间t4,结束时预筛选锂电池的电压为v4并扫二维码上传到电脑系统。令k1=(v1/v2)/(t1+t2),k2=(v3

v4)/(t3+t4),将|k2/k1| =k3,k3均值
±
σ(西格玛)进行
分档,根据生产产品要求(k3均值
±
σ)作为筛选标准,设备自动将超过标准的锂离子电池则判断为自放电锂电池并挑出。
98.分别测量并记录上述实施例中待测锂离子电池的k1值、k2值及k3值,具体测量结果如表1所示:
[0099][0100][0101]
表1
[0102]
由表1的数据结果可知,根据本发明实施例1~实施例3的筛选自放电锂离子电池的方法,通过将电池充电到100%soc时在高温状态下搁置一段时间测试出的k1以及电池充放电到0%soc时在高温状态下搁置一段时间测试出的k2,根据不同soc状态下的k值绝对值的平均值分布,进行分档筛选,按照k3均值
±
σ作为判定锂电池是否为自放电锂电池的依据。由此,相对于现有技术,采用本发明方法能够精确地得到k3值及筛选标准k3均值
±
σ,也就是说,能够显著地提高自放电锂电池筛选的准确性,即便电池数量较少时,采用本发明的方法判定是否为自放电锂电池依然具有较高的准确性。
[0103]
本申请还提供一种锂离子电池,所述锂离子电池采用如上任一实施例所述的锂离子电池的自放电筛选方法进行自放电筛选。
[0104]
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
[0105]
1、在本发明锂离子电池的自放电筛选方法中,先通过将电池芯体在化成与分容时的容量百分比差值分档并进行筛选,然后将锂离子电池充电到100%soc 状态,再放电到0%soc状态,期间对锂离子电池施加一定压力,并对不同荷电状态的锂离子电池在不同温度状态下进行电压测量操作,得出相应的电压值,通过锂离子电池电压值的压降变化比例值进行分档筛选,按照k3均值
±
σ作为判定锂电池是否为自放电锂电池的依据。由此,相对于现有技术,采用本发明锂离子电池的自放电筛选方法能够显著提高自放电锂电池筛选的准确性。
[0106]
2、在本发明锂离子电池的自放电筛选方法中,对锂离子电池共进行两次静置操作,分别是将锂离子电池充电到100%soc状态,并对锂离子电池进行第一次电压测量操作之后进行第一次静置操作,以及将锂离子电池放电至0%soc 状态,并对放电至0%soc状态的锂离子电池进行第三次电压测量操作之后进行第二次静置操作,通过对锂离子电池在两种不同soc状态下的静置操作,不仅能够提高锂离子电池自放电筛选的准确性,而且两次静置时间之和常温静置方式的静置时间相比,能够显著地缩短锂离子电池静置时间,进而缩短锂离子电池生产周期以及降低锂离子电池生产成本。
[0107]
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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