一种锂离子电池自放电的筛选方法与流程

本发明涉及电池领域，更具体地说，涉及一种锂离子电池自放电的筛选方法。

背景技术：

自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响。自放电是衡量电池性能的主要参数之一，经过对制造工艺进行严格的控制发现，目前常规的自放电挑选方式是采用soc(sateofcharge，剩余电量)为50％作为挑选标准，而采用该挑选方式在实际的生产线挑选过程中，自放电挑选合格率几乎为100％，未能挑选出自放电不良电芯。

或者以标准△v进行挑选，而以标准△v进行挑选，在批量生产时对不良电芯的挑选准确度较小。

另外，现有的自放电挑选周期过长，从而导致产能低、效率低、成本高，同时也会影响产品的交付周期。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种锂离子电池自放电的筛选方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子电池自放电的筛选方法，包括以下步骤：

s1、以第一测试标准对待测电池进行一次电压测试，筛选出满足所述第一测试标准的待测电池；

s2、以预设老化工艺对满足所述第一测试标准的待测电池进行老化；

s3、以第二测试标准对经过预设老化工艺老化的待测电池进行二次电压测试，筛选出满足所述第二测试标准的待测电池；

s4、从满足所述第二测试标准的待测电池筛选中，筛选出自放电soc为5％-15％的待测电池；

s5、采用k值的方法对所述自放电soc为5％-15％的待测电池进行筛选，筛选出满足所述k值的待测电池。

优选地，所述第一测试标准为：第一开路电压为3.180-3.230v。

优选地，所述预设老化工艺为：

将所述满足第一测试标准的待测电池在高温条件下静置第一时长，然后在常温条件下静置第二时长。

优选地，所述高温条件的温度为：42-48℃，所述常温的温度条件为：22-28℃。

优选地，所述第一时长为：70-74小时，所述第二时长为：22-26小时。

优选地，所述第一时长为3天，所述第二时长为1天。

优选地，所述第二测试标准为：第二开路电压为3.180-3.230v。

优选地，所述k值通过以下式子获得：

k＝(v1-v2)/(t2-t1)；

其中，v1表示第一开路电压，v2表示第二开路电压；

t1表示第一时长，t2表示第二时长。

优选地，所述k值的范围为：0-5毫伏/天。

优选地，所述步骤s1之前还包括：

进行一次分容，筛选出满足标准容量的待测电池。

实施本发明的锂离子电池自放电的筛选方法，具有以下有益效果：本发明通过采用优化的soc筛选标准、优化老化工艺，并以k值对电池的自放电进行筛选，可以有效缩短自放电筛选周期，提高产能、效率高，进一步降低成本，效率高、准确度高，且还可以提升产品质量、减少客户投诉风险，同时可缩短产品的交付周期。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供一种锂离子电池自放电的筛选方法的流程示意图；

图2是本发明的soc筛选标准与现有的soc筛选标准的对比图；

图3是本发明的老化工艺与现有老化工艺的对比图；

图4是本发明采用k值法与现有电压降筛选法的对比图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，图1为本发明一优选实施例的锂离子电池自放电的筛选方法的流程示意图。本发明的锂离电池自放电的筛选方法可以适用于磷酸铁锂方形电芯系列，例如，c1865135e-12ah磷酸铁锂方形电芯。在此需要说明的是，本发明所使用的术语“电芯”均指单体电池。

如图1所示，该锂离子电池自放电的筛选方法，包括以下步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4以及步骤s5。

步骤s1、以第一测试标准对待测电池进行一次电压测试，筛选出满足第一测试标准的待测电池。

作为选择，第一测试标准为：第一开路电压为3.180-3.230v。其中，第一开路电压为待测电池在一次分容完毕所测试恒定电压值(ocv1，以v1)。其中，对待测电池所进行的一次电压测试是在常温条件下进行的。

进一步地，在步骤s1之前包括：进行一次分容，筛选出满足标准容量的待测电池。即在所有电池制作完成后，先对所有电池进行一次分容，以筛选出满足标准容量的待测电池。这里所说的标准容量为电池的设计容量。

其中，一次分容可按以下步骤执行：

第一步：将电池静置10s；

第二步：以0.5c电流进行恒流充电2.5h，恒流充电至3.65v；

第三步：以3.65v电压进行恒压充电，恒压充电截止电流为0.05c；

第四步：静置10min；

第五步：以0.5c电流恒流放电至2v；

第六步：静置10min；

第七步：以0.2c电流恒流充电至3.23v；

第八步：以3.23v恒压充电，恒压充电截止电流为0.05c。

通过以上第一步至第八步的步骤对电池进行充放电，进而筛选出满足标准容量的待测电池。

步骤s2、以预设老化工艺对满足第一测试标准的待测电池进行老化。

具体的，在该步骤中，预设老化工艺为：将满足第一测试标准的待测电池在高温条件下静置第一时长，然后在常温条件下静置第二时长。

作为选择，高温条件的温度为：42-48℃，优选45℃；常温的温度条件为：22-28℃，优选25℃。第一时长为：70-74小时，优选72小时；第二时长为：22-26小时，优选24小时。

进一步地，本发明的一个优选实施例为：将满足第一测试标准的待测电池以高温45℃静置3天，再以常温25℃静置1天。

步骤s3、以第二测试标准对经过预设老化工艺老化的待测电池进行二次电压测试，筛选出满足第二测试标准的待测电池。

作为选择，第二测试标准为：第二测试标准为：第二开路电压为3.180-3.230v。其中，第二开路电压为待测电池在完成一次电压测试(ocv1电压测试)后，再在高温42-48℃下静置3天，然后在常温22-28℃下静置1天后所测试的恒定电压值(ocv2，以v2表示)

步骤s4、从满足第二测试标准的待测电池筛选中，筛选出自放电soc为5％-15％的待测电池。

具体的，在进行自放电soc为5％-15％的筛选时，可通过以下方式对满足第二测试标准的待测电池进行筛选：

a、以0.5c电流放电至3.0v；

b、以0.5c电流放电至2.0v，静置10min，以0.2c电流恒流充电至3.23v，恒压充电截止电流为0.05c，截止时间为15min。

通过步骤a至步骤b对满足第二测试标准的待测电池进行筛选，从而筛选出自放电soc满足5％-15％的待测电池。

步骤s5、采用k值的方法对自放电soc为5％-15％的待测电池进行筛选，筛选出满足k值的待测电池。

完成自放电soc筛选后，进一步采用k值法对满足自放电为5％-15％的待测电池进行筛选，从而筛选出满足k值的待测电池。通过采用k值法对待测电池进行筛选，可以提高不良品筛选准确度。

作为选择，本发明实施例的k值通过以下式子获得：

k＝(v1-v2)/(t2-t1)。

其中，v1表示第一开路电压，v2表示第二开路电压；t1表示第一时长，t2表示第二时长。

进一步地，在一个优选实施例中，k值的取值范围可以为：0-5毫伏/天。

本发明所提供的锂离子电池自放电的筛选方法，以5％-15％的soc自放电标准进行筛选，可以有效地筛选出自放电不良电池，提高了生产的良品达成率；通过采用优化的老化工艺对待测电池进行老化，大大缩短了老化时间，解决了在生产过程中因过长老化工艺导致的产能低、效率低、成本高的问题，提高了产能、效率，并同时降低了生产成本。而且采用k值法对待测电池的自放电进行筛选，可以提高不良品筛选的准确度，提升产品质量，减少客户投诉风险，同时还可大大提高产品的交付周期。

以下通过具体的实施例进行说明。

实施例一：

以c1865135e-12ah磷酸铁锂方形电芯为例。

现有的自放电筛选soc标准为50％，本发明采用自放电soc标准为5％-15％。当采用自放电筛选soc标准为50％，如图2中b曲线所示，

自放电不良筛选根据电压降筛选的，即电压降△v会随着自放电消耗的容量c的增大而增大。但由于磷酸铁锂电池放电平台较平的特性，所以在剩余soc为15％-90％这个阶段随着c的增大△v的变化并不大，不容易挑选不良电芯；在剩余soc为5％-15％这个阶段，随着c的增大△v的变化相对明显，如图一中a曲线所示；但在soc＜5％的区域，△v的变化又太明显，容易将良品电芯误判。

因此，由图2中可以看出，当采用自放电筛选标准为50％时，生产线上进行自放电筛选合格率几乎为100％，未能筛选出自放电不良的电池，这将导致出厂产品的良率降低，客户投诉增加。而采用本发明的自放电筛选标准为5％-15％时，可以有效地筛选出自放电不良电池，提高了生产的良品达成率。

实施例二：

以c1865135e-12ah磷酸铁锂方形电芯为例。

本发明为：将待测电池一次分容结束后，测试ocv1(即第一开路电压v1)第一开路电压v1的取值为：3.180v-3.230v。预设老化工艺为：在高温45℃±3℃下静置3天，同时常温25℃±3℃下静置1天(24h)，测试ocv2(即第二开路电压v2)，第二开路电压v2的取值为：3.180v-3.230v。

现有的方案为：常温静置15天。

经过将两种电池进行对比测试，测试结果如图3所示。

由图3中可以看出：45℃±3℃下静置3天，常温25℃±3℃下静置1天后第二开路电压ocv2与常温搁置15天第一开路电压ocv1下电压降相关不大，电压值都在3.180v-3.230v范围内，因此45℃±3℃下静置3天，常温25℃±3℃下静置1天已足够满足工艺要求。而且采用本发明的老化工艺，效率得到明显提升；效率为现有的约4倍。自放电挑选老化时间从原来的15天(d)，降低到4天，缩短了11天的产品交付周期。

其中，图3中，rt表示常温(即25℃±3℃)。

实施例三：

以c1865135e-12ah磷酸铁锂方形电芯为例。

本发明采用k方法对待测电池的自放电进行筛选。其中，k值的取值为：0-5mv/d(毫伏/天)。现有的方案为采用△v方法筛选。将两者进行对比测试，测试结果如图4所示。

由图4中可以看出，从电压分布集中程度上看，恒压充电电压集中度比恒流充电集中度高。说明采用k值方法筛选自放电合格直通率要大大高于采用△v方法筛选。即采用k值筛选自放电，可以提高不良品挑选准确度。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。