【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池化成，特别是涉及一种确定锂离子电池化成电压的方法。
技术介绍
1、锂离子电池的化成电压对电池的首次充放电效率、电池倍率及温度性能有着很大影响。化成电压过高即电池首次充电电压升高，电解液化学反应剧烈，产生更多气体，增加电池鼓胀，导致电池内部界面接触不均匀，锂离子无法正常的嵌入脱出，造成负极表面沉积锂，活性锂损失，电池性能测试直接衰减。化成电压过低不利于充分激活电池中的活性物质，界面副反应不彻底，电池内部活化程度低，sei膜成膜致密性差，不断消耗锂离子进行反复修复。
2、因此针对不同电池体系设置合适化成电压尤为重要，通过对化成截止电压优化，不仅能得到优良电池，且可极大缩短化成时间，提高化成设备利用率。
3、目前电池化成技术主要集中在化成工艺及化成装置方面的研究，如中国专利2020109358309公开一种锂离子电池化成工艺及其得到的锂离子电池，采用分段负压及分段电流相结合的方式进行化成，改善化成界面，有效地避免电芯化成过程中鼓胀；中国专利202110314513x公开一种软包锂离子电池化成工艺，对电池进行75℃-85℃预热，然后进行不同阶段的小电流充电来改善钛酸锂因化成不充分而存在后续产气问题；中国专利2018218218531公开一种电池化成工艺的优化装置，公开了一种化成夹持装置对电池进行有效夹持限位，避免化成过程中电池倾斜。上述专利中，均未涉及到对电池体系的化成电压的优化以及确定。通过在化成装置、化成设备及化成方式等角度来改善电池的化成工序，提高电池的性能的技术，无形之中增加了设备
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种确定锂离子电池化成电压的方法。
2、为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
3、一种确定锂离子电池化成电压的方法，包括步骤：
4、s1.对注液后的三个批次的待测试电池分别进行首次以小电流a0充电，激活待测试电池进行预化排气，记录小电流a0充电过程的电压v0、容量c0及时间数据；
5、s2.对预化及排气后的三个批次的待测试电池分别以大于小电流a0的化成充电电流a1化成充电，充到不同的化成截止电压v1，然后以小于等于0.05c的电流进一步恒压限流充电，记录化成充电过程的电压v1、容量c1及时间数据；所述截止电压v1至少选取3个值，根据待测试电池设计电压确定，包括待测试电池的设计电压以及至少二个低于该设计电压的相邻电压；
6、s3.对化成充电到不同化成截止电压的待测试电池各自静置时间t，记录静置过程的电压及时间数据；
7、s4.对静置后待测试电池分别首次以放电电流a2放电，放到到电池放电截止电压v2，记录放电过程的电压v2及容量d1及时间数据；
8、s5.绘制s3静置期间不同化成截止电压的电压变化率dv/dt与时间t的关系图，分析不同化成电压的电压变化率，基于充到不同化成截止电压时的容量c总，其中c总为c0与c1之和，以及放电到电池放电截止电压时的容量d1计算不可逆容量c总-d1以及化成首次效率d1/c总；
9、s6.根据步骤s1的小电流充电、步骤s2的化成充电及步骤s4的放电过程中的电压、容量，分别对电压容量做微分处理，绘制以dq/dv为纵坐标、以电压为横坐标的电池化成充放电过程的dq/dv曲线图，结合不可逆容量及化成首次效率，分析确定待测试电池化成电压；
10、s7.根据s5步骤所得出的不同化成截止电压的电压变化率、不可逆容量及化成首次效率的大小，结合s6步骤绘制的曲线图得到的峰的还原反应面积大小综合判断待测试电池化成电压；其中所测得的电池的不可逆容量越低，化成首效越高，电压变化率衰减较慢，并结合所绘制曲线图的还原反应峰的面积的大小适中，则该电池的化成截止电压为所需要判定的化成电压。
11、步骤s1中，所述小电流a0的范围0＜a0≤0.1c，小电流充电过程的温度t0范围25℃≤t0≤60℃，压强范围[-80mpa,0.5mpa]。
12、在步骤s2中，所述化成充电电流a1范围是0.1c≤a1≤1c。
13、在步骤s2中，以小于等于0.05c的电流进一步恒压限流充电，降低极化。
14、在步骤s2中，以所述化成充电电流a1化成充电时，电池化成温度t1范围为25℃≤t1≤60℃，压力范围与小电流充电时一致。
15、在步骤s3中，对电池静置时，其静置时的温度、压力范围与化成充电时一致，并已监测到电池电压变化△v满足△v≤0.001v时止。
16、在步骤s3中，所述时间t的范围为1min<t≤30min。
17、在步骤s4中，所述放电电流a2与化成充电电流a1一致。
18、其中，步骤s2中，所述相邻电压差值＜0.2v。
19、本专利技术的确定锂离子电池化成电压的方法,通过化成电压变化率、不可逆容量数值及其效率来量化、决定电池体系的化成电压，可以较好的解决锂离子电池体系化成电压确定的问题，不会破坏电池，可信度高且操作简单；同时具有很好的普适性，可适用于各种电池体系及各种材料配方，如铁锂电池、钴酸锂电池、三元或四元锂电池、石墨负极锂电池、硅负极锂电池等。
20、由于锂电池的化成电压是对电池内部及界面状态影响比较重要的一个相对更为直接的参数，因此通过确定电池体系的化成电压尤为重要，通过在化成工艺中确定电池的化成电压，能极大地改善电池性能。
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1.确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，步骤S1中，所述小电流A0的范围0＜A0≤0.1C，小电流充电过程的化成温度T0的范围25℃≤T0≤60℃，压强范围[-80Mpa,0.5Mpa]。
3.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述化成充电电流A1范围是0.1C≤A1≤1C。
4.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤S2中，以小于等于0.05C的电流进一步恒压限流充电，降低极化。
5.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤S2中，以所述化成充电电流A1化成充电时，电池化成温度T1的范围为25℃≤T1≤60℃，压力范围与小电流充电时一致。
6.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤S3中，对电池静置时，以监测到电池电压变化△V符合△V≤0.001V为止。
7.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方
8.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述放电电流A2与化成充电电流A1一致。
9.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，步骤S2中，所述相邻电压差值＜0.2V。
...【技术特征摘要】
1.确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，步骤s1中，所述小电流a0的范围0＜a0≤0.1c，小电流充电过程的化成温度t0的范围25℃≤t0≤60℃，压强范围[-80mpa,0.5mpa]。
3.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤s2中，所述化成充电电流a1范围是0.1c≤a1≤1c。
4.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤s2中，以小于等于0.05c的电流进一步恒压限流充电，降低极化。
5.根据权利要求1所述确定锂离子电池化成电压的方法，其特征在于，在步骤s2...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，肖凯迪，杨智，朱淼，高丹，张绍丽，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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