一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法，对电芯模组进行变电流充电，每次充电均不进行满充，并提高电芯的放电截止电压，控制充电和放电之间的静止时间至少为30min；本发明专利技术创新地对成组后的电芯进行特殊的充放电处理，显著提高了容量转换率、降低了电芯模组放电过程中的产热。

【技术实现步骤摘要】
一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法
本专利技术属于锂离子动力电池
，具体涉及一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法。
技术介绍
锂离子动力电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点。目前，锂电行业基本是以容量对电芯进行分组组成电芯模组，对于电芯的保液量、内阻、自放电和出货电压等参数仅剔除散点，这样配组之后的锂离子电芯成组后较单体电芯容量发挥有所降低，直接造成车辆续航里程不足等现象，同时也增加了单体电芯生产成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法，本专利技术创新地对成组后的电芯进行特殊的充放电处理，显著提高了容量转换率、降低了电芯模组放电过程中的产热。本专利技术采取的技术方案为：一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法，对电芯模组进行变电流充电，每次充电均不进行满充，并提高电芯的放电截止电压，控制充电和放电之间的静止时间至少为30min。变电流充电的目的是为了降低极化累积的影响，同时可以降低产热；而提高放电截止电压可以降低各电芯之间的压差，降低个别电芯过充或过放的风险；延长充放电之间的静置时间是为了减少电芯产热的累积效应。该充放电流程显著提高了容量转换率和产热累积效应。进一步地，所述方法包括以下步骤：(1)将电芯模组静置；(2)0.05～0.3C充电至15～20％SOC；(3)静置；(4)0.5～1C恒流充电至70～85％SOC；(5)静置；(6)0.05～0.3C恒流充电至上限截止电压(单电芯上限电压*模组串联数量)；(7)在步骤(6)的电压下恒压充电至0.02～0.05C；(8)静置；(9)0.5～1C恒流放电至75～85％SOC；(10)静置；(11)0.05～0.3C恒流放电至下限截止电压(单电芯下限电压*模组串联数量)；(12)静置。步骤(8)、步骤(12)中，所述静置的时间均至少为30min。步骤(1)、步骤(3)、步骤(5)、步骤(10)中，所述静置的时间均至少为5min。对于100Ah磷酸铁锂电芯，所述方法具体包括以下步骤：(1)将2串电芯模组静置5min；(2)10A充电到6.2V；(3)静置5min；(4)100A恒流充电至6.8V；(5)静置5min；(6)10A恒流充电至7.3V；(7)7.3V恒压充电至5A；(8)静置90min；(9)100A恒流放电至5.8V；(10)静置5min；(11)10A恒流放电至5V；(12)静置90min。对于40Ah镍钴锰酸锂电芯，所述方法具体包括以下步骤：(1)将2串电芯模组静置5min；(2)4A充电到7.0V；(3)静置5min；(4)40A恒流充电至8V；(5)静置5min；(6)2A恒流充电至8.4V；(7)4.2V恒压充电至0.8A；(8)静置90min；(9)40A恒流放电至6.6V；(10)静置5min；(11)10A恒流放电至5.6V；(12)静置90min。与现有技术相比，本专利技术创新地对成组后的电芯进行特殊的充放电处理，显著提高了电芯包整体容量发挥，提高了容量转换率、降低了电芯模组放电过程中的产热。附图说明图1为实施例1和对比例1中的锂离子电芯放电过程中的温度变化曲线；图2为实施例2和对比例2中的锂离子电芯放电过程中的温度变化曲线。具体实施方式下面结合实施例和对比例对本专利技术进行详细说明。实例1[磷酸铁锂-储能硬壳]一种提高100Ah磷酸铁锂储能硬壳电芯模组容量的方法，100Ah磷酸铁锂储能硬壳电芯模组的制备方法为：选取性能参数符合以下标准的电芯：保有量500±3g、交流内阻0.2～0.3mΩ、自放电-0.2～0.2mV/h；以容量均值-3*西格玛作为分级下限、容量均值+3*西格玛作为分级上限，容量均值-3*西格玛+m*2Ah自动分级，m为级别，m＝1、2、3……；从同一级别的电芯中随机挑选6个电芯组成的3个2串的最小单元模组；提高100Ah磷酸铁锂储能硬壳电芯模组容量的方法，包括以下步骤：(1)将2串电芯模组静置5min；(2)10A充电到6.2V；(3)静置5min；(4)100A恒流充电至6.8V；(5)静置5min；(6)10A恒流充电至7.3V；(7)7.3V恒压充电至5A；(8)静置90min；(9)100A恒流放电至5.8V；(10)静置5min；(11)10A恒流放电至5V；(12)静置90min，流程结束。计算模组的容量转换率均值；容量转换率＝模组容量/最小单电芯容量(组成模组的各单电芯中最小的容量值，结果如表1所示，其转换率均值较对比例1增加8.3％。实例2[镍钴锰酸锂-动力软包]一种提高40Ah镍钴锰酸锂动力软包电芯模组容量的方法，40Ah镍钴锰酸锂动力软包电芯模组的制备方法为：选取性能参数符合以下标准的电芯：保有量120±3g、交流内阻0.5～0.7mΩ、自放电0～0.2mV/h；对容量进行分级：以容量均值-3*西格玛作为分级下限、容量均值+3*西格玛作为分级上限，容量均值-3*西格玛+m*0.8Ah自动分级，m为级别，m＝1、2、3……；从同一级别的电芯中随机挑选6个电芯组成的3个2串的最小单元模组；所述提高40Ah镍钴锰酸锂动力软包电芯模组容量的方法，包括以下步骤：(1)将2串电芯模组静置5min；(2)4A充电到7.0V；(3)静置5min；(4)40A恒流充电至8.0V；(5)静置5min；(6)2A恒流充电至8.4V；(7)4.2V恒压充电至0.8A；(8)静置90min；(9)40A恒流放电至6.6V；(10)静置5min；(11)10A恒流放电至5.6V；(12)静置90min，流程结束。计算模组的容量转换率均值，结果如表1所示，其转换率均值较对比例2增加7.8％。对比例1[磷酸铁锂-储能硬壳]选用100Ah磷酸电芯储能硬壳电芯，通过实施例1中的方法随机挑选电芯组成3个2串的小模组；再对模组进行常规的充放电处理并计算其容量转换率，具体流程如下：(1)静置5min；(2)100A恒流充电到至7.3V；(3)7.3V恒压充电至5A；(4)静置30min；(5)100A恒流放电至5V；(6)静置90min，流程结束。计算模组的容量转换率，结果如表1所示。对比例2[镍钴锰酸锂-动力软包]选用4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法，其特征在于，对电芯模组进行变电流充电，每次充电均不进行满充，并提高电芯的放电截止电压，控制充电和放电之间的静止时间至少为30min。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高锂离子电池电芯模组容量的方法，其特征在于，对电芯模组进行变电流充电，每次充电均不进行满充，并提高电芯的放电截止电压，控制充电和放电之间的静止时间至少为30min。


2.根据权利要求1所述的提高锂离子电池电芯模组容量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将电芯模组静置；
(2)0.05～0.3C充电至15～20％SOC；
(3)静置；
(4)0.5～1C恒流充电至70～85％SOC；
(5)静置；
(6)0.05～0.3C恒流充电至上限截止电压；
(7)在步骤(6)的电压下恒压充电至0.02～0.05C；
(8)静置；
(9)0.5～1C恒流放电至75～85％SOC；
(10)静置；
(11)0.05～0.3C恒流放电至下限截止电压；
(12)静置。


3.根据权利要求2所述的提高锂离子电池电芯模组容量的方法，其特征在于，步骤(8)、步骤(12)中，所述静置的时间均至少为30min。


4.根据权利要求2所述的提高锂离子电池电芯模组容量的方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(3)、步骤(5)、步骤(10)中，所述静置的时间均至少为5min。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灵君，
申请(专利权)人：芜湖天弋能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34