【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池制程方法领域，尤其涉及一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法。
技术介绍
1、在锂离子电池组装完毕并注入电解液后，通常需要进行对电芯进行化成处理以使其激活。整个化成阶段可分为预化成和老化两个阶段。在预化成阶段，通常首先对电芯进行小电流充放电以使正负极活性物质表面形成均匀、致密的固体电解质层(sei膜)；随后电芯在老化阶段进行常温、高温下一定时间的静置，使电芯内部进行化学传质反应以补齐活性物质表面未成膜部分，使sei膜的均匀程度进一步增加。良好的活性物质表面成膜，可以明显改善电芯整体的循环性能、安全性能。
2、在实际使用中，为了综合能耗、时间、电池性能等因素，通常在预化成阶段利用指定倍率电流对电池进行完整或局部soc(state of charge，荷电状态)范围的充放电。倍率电流过大导致sei成膜疏松，无法有效覆盖活性物质表面，电池循环性能差；倍率电流过小又将使得整体工序时间过长，sei膜结构过于致密而导致dcr(directcurrent resistance，直流内阻)过高；另外，完整soc范围的充放电虽然可以改善成膜均匀性，但配合小倍率电流又将使工序时间大大增加。
3、综上，如何根据电池的材料特征指定合适的预化成工步以平衡成膜性能与工序时间、成本之间的关系就成了一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本申请提供了一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法。本专利技术旨在开发基于磷酸铁锂/碳负极体系电芯充放电膨胀力变化
2、本申请提供了一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，包括以下步骤：
3、步骤(1)：将组装完成的方形电芯置于恒间隙模式下的膨胀力测试系统中，以0.1c～0.3c倍率对所述方形电芯进行充电，同步记录膨胀力、电池电压变化曲线，得到数据制作电芯膨胀力-电压匹配曲线图；其中，膨胀力第一拐点记为a，对应电池电压v1；膨胀力第二拐点记为b，对应电池电压v2；膨胀力第三拐点记为c，对应电池电压v3，此时充电流程结束，电芯进入静置工序；静置结束后，以0.1c～0.3c倍率对电芯进行放电，膨胀力第一拐点记为d，对应电池电压v4；膨胀力第二拐点记为e，对应电池电压v5；放电至下限电压；
4、步骤(2)：根据步骤(1)测试结果，对同批次电芯设定预化成工步如下：
5、①以0.1c～0.3c倍率充电至电压v1；
6、②以0.3～1c倍率充电至电压v2；
7、③以0.1c～0.3c倍率充电至电压v3；
8、④静置30～90min；
9、⑤以0.1c～0.3c倍率放电至电压v4；
10、⑥以0.3～1c倍率充电至电压v5，工序结束。
11、进一步地，所述步骤(1)中以0.2c倍率对所述方形电芯进行充电。
12、进一步地，所述步骤(1)中以0.2c倍率对所述方形电芯进行放电。
13、进一步地，所述步骤(2)中以0.2c倍率充电至电压v1。
14、进一步地，所述步骤(2)中以0.5c倍率充电至电压v2。
15、进一步地，所述步骤(2)以0.2c倍率充电至电压v3。
16、进一步地，所述步骤(2)以0.2c倍率放电至电压v4。
17、进一步地，所述步骤(2)以0.5c倍率充电至电压v5。
18、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
19、1)本申请实施例提供了一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，通过膨胀力测试曲线明确了磷酸铁锂-石墨体系电芯的材料相变稳定区的电压范围v1～v2、v4～v5，并在这个区间内设置相对较大的倍率电流。利用整个soc区间内高低倍率电流的切换，在保证sei成膜覆盖负极活性物质颗粒在整个soc区间内膨胀变化并满足成膜均匀性和致密性的同时，尽可能减少了化成时间。
20、2)本申请实施例提供了一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，方法简单，仅需前期利用膨胀力测试设备对同批次电芯进行一个充放电周期内的参数点确定，其余电芯在后续化成工序正常设置充放电工步即可。
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1.一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(1)中以0.2C倍率对所述方形电芯进行充电。
3.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(1)中以0.2C倍率对所述方形电芯进行放电。
4.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)中以0.2C倍率充电至电压V1。
5.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)中以0.5C倍率充电至电压V2。
6.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)以0.2C倍率充电至电压V3。
7.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)以0.2C倍率放电至电压V4。
8.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)以0
...【技术特征摘要】
1.一种基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(1)中以0.2c倍率对所述方形电芯进行充电。
3.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(1)中以0.2c倍率对所述方形电芯进行放电。
4.根据权利要求1所述的基于膨胀行为的磷酸铁锂电池预化成方法，其特征在于，所述步骤(2)中以0.2c倍率充电至电压v1。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱科浩，黄仕宏，蒋鹏飞，汪勇，高培，杨允杰，
申请(专利权)人：华鼎国联动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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