一种高压锂离子电池的分容方法与流程

文档序号:12066352阅读:1895来源:国知局

本发明涉及锂离子电池制作技术领域,具体涉及一种高压锂离子电池的分容方法。



背景技术:

锂离子电池作为新能源领域的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个新热点,相对于与传统的铅酸电池和镍氢、镍镉电池而言,锂离子电池的比容量高、循环寿命长、安全性能好,对环境友好,已逐步取代铅酸电池和镍氢、镍镉等电池,广泛地应用于手机、笔记本和电动汽车等方面,随着这些行业的迅速发展,锂离子电池的生产及需求量也会与日俱增,具有广阔的市场空间。现有的锂离子电池在制造过程中,成品锂离子电池在入库或出货前均会进行分容、补电阶段。目前,常规锂离子电池的分容补电方法是将电池恒流恒压充电到3.9V-4.0V,使锂离子电池产品控制在3.8V-3.95V,这个状态的电压比较稳定且安全,然而在实际生产过程中,由于柜点异常或电池接触不良等因素,导致电池充放电过程中虚压较大,从而造成分容不准、补电补不满及电池一致性差等问题。针对此问题,通常采用重新上下柜的方法对不良电芯进行重分容,这就造成了制作工序的复杂性,降低了生产效率及成品合格率,尤其是对于电池出货电压要求达到4.18V以上的高压锂离子电池产品,现有常规的分容补电方法更是难以满足高效率生产的要求。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高压锂离子电池的分容方法,该方法相对简单,可以消除因分容柜触点接触不良而造成的补电不足,经过该分容方法处理的锂离子电池经过老化后的电池电压仍能达到4.18V以上。

为解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:

一种高压锂离子电池的分容方法,按步骤依次包括第一充电阶段、放电阶段、第二充电阶段和第三充电阶段,其中第一充电阶段的充电电流为0.02~0.5C、截止电压为4.0~4.2V,第二充电阶段的充电电流为0.5~1.0C、截止电压为4.0~4.2V,第三充电阶段的充电电流为0.02~0.5C、截止电压为4.21~4.23V。

较佳地,所述放电阶段的放电电流为0.02~0.5C、截止电压为2.8~3.5V。

优选地,所述第一充电阶段的充电电流为0.5C、截止电压为4.2V、截止电流为0.02C,时间限制为90~150min。

优选地,所述第二充电阶段的充电电流为0.5C、截止电压为4.2V、截止电流为0.02C,时间限制为180~250min。

优选地,所述第三充电阶段的具体步骤如下:先以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,静置60min;再以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,静置60min;先以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C。

作为本发明优选的实施方式,本发明所述的分容方法的具体步骤如下:

a、第一充电阶段:取经化成的电池,以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为130min,静置5min;

b、放电阶段:以电流05C恒流恒压下放电至30V,时间限制为130min,静置5min;

c、第二充电阶段:以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为200min,静置60min;

d、第三充电阶段:先以电流0.5C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,时间限制为60min,静置60min;再以电流0.5C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,时间限制为60min,静置60min;先以电流0.5C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C,时间限制为60min;

得到分容完成的电池。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

本发明所述的高压锂离子电池的分容方法相对简单,可以消除因分容柜触点接触不良而造成的补电不足,经过该分容方法处理的锂离子电池经过老化后的电池电压仍能达到4.18V以上,可以消除因分容柜触点接触不良而造成的补电不足。锂离子电池经过本发明的分容方法分容补电后,使得电池的电压保持比较稳定,衰减很慢,老化3天后电池电压还可以保持在4.18V以上,提高了生产合格率,满足了对高压锂离子电池的出货需求。

附图说明

图1为采用本发明所述的分容方法制得的高压锂离子电池与采用常规的分容方法制得的电池经过老化后的电压对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

一种高压锂离子电池的分容方法,按步骤依次包括第一充电阶段、放电阶段、第二充电阶段和第三充电阶段,其中第一充电阶段的充电电流为0.02~0.5C、截止电压为4.0~4.2V,第二充电阶段的充电电流为0.5~1.0C、截止电压为4.0~4.2V,第三充电阶段的充电电流为0.02~0.5C、截止电压为4.21~4.23V。

较佳地,所述放电阶段的放电电流为0.02~0.5C、截止电压为2.8~3.5V。

优选地,所述第一充电阶段的充电电流为0.5C、截止电压为4.2V、截止电流为0.02C,时间限制为90~150min。

优选地,所述第二充电阶段的充电电流为0.5C、截止电压为4.2V、截止电流为0.02C,时间限制为180~250min。

优选地,所述第三充电阶段的具体步骤如下:先以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,静置60min;再以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,静置60min;先以电流0.02~0.5C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C。

实施例1:

一种高压锂离子电池的分容方法,其具体步骤如下:

a、第一充电阶段:取经化成的电池,以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为130min,静置5min;

b、放电阶段:以电流0.5C恒流下放电至3.0V,时间限制为130min,静置5min;

c、第二充电阶段:以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为200min,静置60min;

d、第三充电阶段:先以电流0.5C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,时间限制为60min,静置60min;再以电流0.5C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,时间限制为60min,静置60min;先以电流0.5C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C,时间限制为60min;

得到分容完成的电池。

实施例2:

一种高压锂离子电池的分容方法,其具体步骤如下:

a、第一充电阶段:取经化成的电池,以电流0.05C恒流恒压下充电至4.0V,截止电流为0.02C,时间限制为150min,静置5min;

b、放电阶段:以电流0.05C恒流下放电至3.0V,时间限制为150min,静置5min;

c、第二充电阶段:以电流1.0C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为180min,静置60min;

d、第三充电阶段:先以电流0.05C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,时间限制为120min,静置60min;再以电流0.5C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,时间限制为60min,静置60min;先以电流0.05C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C,时间限制为120min;

得到分容完成的电池。

实施例3:

一种高压锂离子电池的分容方法,其具体步骤如下:

a、第一充电阶段:取经化成的电池,以电流0.05C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为150min,静置5min;

b、放电阶段:以电流0.05C恒流下放电至3.0V,时间限制为180min,静置5min;

c、第二充电阶段:以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制为200min,静置60min;

d、第三充电阶段:先以电流0.05C恒流恒压下充电至4.21V,截止电流为0.02C,时间限制为120min,静置60min;再以电流0.05C恒流恒压下充电至4.22V,截止电流为0.02C,时间限制为120min,静置60min;先以电流0.5C恒流恒压下充电至4.23V,截止电流为0.02C,时间限制为60min;

得到分容完成的电池。

对比例:

a、第一充电阶段:取化成好的电池,用电流0.5C恒流恒压充电至4.20V,截止电流0.02C,时间限制为130min,静置5min;

b、放电阶段:以电流0.5C恒流放电至3.0V,时间限制为130min,静置5min;

c、第二充电阶段:以电流0.5C恒流恒压下充电至4.2V,截止电流为0.02C,时间限制200min,得到分容完成的电池。

按实施例1的分容方法与上述对比例的分容方法分别制作锂离子电池,分别随机抽取样本200个,将两组样本在相同的工艺下老化3天并测试电池的电压,结果如图1所示。由图1可知,按实施例1所制得的锂离子电池的电压平均值3天后仍达4.18V以上,高于对比组的电压平均值,由此可见,经本发明的分容方法制得的电池能够很好地满足对高压锂离子电池的出货需求。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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