一种锂离子电池充放电方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及裡离子电池领域，尤其是涉及一种裡离子电池的充放电方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活质量的不断提高，汽车逐步进入百姓家庭，成为广大人们的代步工 具，同时越来越多的燃气排放污染了环境，在环保部口倡导绿色环保的背景下，各种用途的 电动汽车应运而生。
[0003] 目前的电动汽车采用蓄电池储存的电能作为动力能源，电池是电动汽车的重要组 成部分，是影响车辆基本性能的关键部件，电池的开发和生产是制约整个电动汽车行业发 展的重要因素。由于裡电池生产过程中充放电过程是形成SEI膜的关键，直接影响成品电 池的循环性能，充放电时间的长短影响产能及能源消耗，所W，在电池研发和生产过程中需 要在保证电池性能的基础上对充放电时间进行控制。传统裡离子电池充放电方法是在化 成工艺阶段进行H次0. 5-1倍容量的电池充放电(吴宇平，戴晓兵，马军旗等，《裡离子电 池-应用与实践》，化学工业出版社，2000)，W生产一个电动汽车标准50Ah电池来计算，需 要耗时10小时，并且耗能约0. 5kwh，该种方法充放电时间长，耗能多，制约了企业生产电池 的效率；文献《裡离子电池化成工艺研究》（鲁桂梅，谢秋，石永伉等，化学工程与装备，2011) 同样优化充放电方法，但是制造的电池循环性能较差；中国专利CN103280600公开了一种 磯酸铁裡电池的化成工艺，其虽保证了电池的循环性能，但是工艺流程太过复杂，运用实际 费时费能。
【发明内容】
[0004] 为解决企业生产裡离子电池时充放电时间长，耗能多，生产效率低的问题，我们提 供了一种裡离子电池充放电方法，在不影响电池的循环性能情况下提高设备的产能和降低 能源消耗。
[0005] 本发明的技术方案是：在进行常规裡离子电池化成工艺激活后，对电池进行充放 电，首先进行恒流限压放电，然后进行恒流限压充电，再进行恒压充电至电池电满，重复上 述充放电过程。
[0006] 上述恒流限压放电过程的电流为10-20A，截止电压2. 0-2.8V;用10-20A的恒定电 流对电池进行放电，同步检测电池电压，直到电压降至2.0-2.8V，停止放电，进入恒流限压 充电过程。
[0007] 上述恒流限压充电过程的电流为10-20A，截止电压3. 5-3.8V;用10-20A的恒定电 流对电池进行充电，同步检测电池电压，直到电压升至3. 5-3.8V，停止充电，进入恒压充电 过程。
[0008] 上述恒压充电过程的电压为3. 5-3.8V;当电压升至3. 5-3.8V时，开始进行恒压充 电，保持充电电压在3. 5-3.8V，渭流补电，同步检测电池电流，待电池电流达到满电电流1A 时立刻停止恒压充电过程。
[0009] 上述H个过程共进行2次，即只重复1次；重复充放电过程为了更充分的形成SEI 膜，重复多次该个过程对于电池的容量保持率、循环寿命及放电电压没有显著改善。
[0010] 与现有技术相比，本发明的优势在于： 1、 在实际生产中，至少减少1/3能源消耗，降低生产成本，有利于提高产品市场竞争 力； 2、 减少充放电时间，缩短单个生产时间，提高生产效率，实际运用中已经将生产效率提 高了 30%W上，极大的解决了设备通道效率低的问题； 3、 通过使用本发明的方法进行充放电制造的电池不影响电池容量、循环寿命等基本性 會長。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明实施例和比较例电池初始放电容量曲线 图2为本发明实施例和比较例电池循环曲线
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限 于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围；且下 述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[001引 实施例1 按照常规裡离子电池制作流程进行制作50Ah电动汽车电池，进行常规化成工艺激活， 化成后按照W下步骤对电池进行充放电： (1) 10A恒流放电至电池电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (2) 10A恒流充电至电池电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (3) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (4) 10A恒流放电至电池电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (5) 10A恒流充电至电池电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (6) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电； 计算消耗时间和消耗能量，进入容量保持率、放电容量及循环性能测试。
[0014] 实施例2 按照常规裡离子电池制作流程进行制作50Ah电动汽车电池，进行常规化成工艺激活， 化成后按照W下步骤对电池进行充放电： (1) 10A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (2) 10A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (3) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (4) 20A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (5 ) 20A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (6) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电； 计算消耗时间和消耗能量，进入容量保持率、放电容量及循环性能测试。
[001引 实施例3 按照常规裡离子电池制作流程进行制作50Ah电动汽车电池，进行常规化成工艺激活， 化成后按照W下步骤对电池进行充放电： (1) 20A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (2) 20A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (3) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (4) 20A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (5) 20A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (6) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电； 计算消耗时间和消耗能量，进入容量保持率、放电容量及循环性能测试。
[0016] 实施例4 按照常规裡离子电池制作流程进行制作50Ah电动汽车电池，进行常规化成工艺激活， 化成后按照W下步骤对电池进行充放电： (1) 20A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (2) 20A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (3) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (4) 10A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (5) 10A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (6) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电； 计算消耗时间和消耗能量，进入容量保持率、放电容量及循环性能测试。
[0017] 比较例1 按照常规裡离子电池制作流程进行制作50Ah电动汽车电池，进行常规化成工艺激活， 化成后按照常规工艺对电池进行充放电： (1) 10A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (2) 10A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (3) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (4) 10A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (5) 10A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (6) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电，重新开始恒流放电过程； (7) 20A恒流放电至电压2. 0V，停止放电，进入恒流充电过程； (8) 20A恒流充电至电压3. 65V，停止充电，进入恒压充电过程； (9) 3. 65V恒压充电至电流为1A，停止充电； 计算消耗时间和消耗能量，进入容量保持率、放电容量及循环性能测试。
[0018] 统计上述实施例和比较例的耗时耗能及高温存储7天后电池容量保持率，结果如 表1 :
【主权项】
1. 一种锂离子电池充放电方法，其特征在于，所述锂离子电池充放电方法包括恒流限 压放电、恒流限压充电、恒压充电三个过程；所述三个过程共进行2次。
2. 根据权利要求1所述的一种锂离子电池充放电方法，其特征在于：所述恒流限压放 电过程的电流为10-20A，恒流限压放电的截止电压为2. 0-2. 8V。
3. 根据权利要求1所述的一种锂离子电池充放电方法，其特征在于：所述恒流限压充 电过程的电流为10-20A，恒流限压充电的截止电压为3. 5-3. 8V。
4. 根据权利要求1所述的一种锂离子电池充放电方法，其特征在于：所述恒压充电过 程的充电电压为3. 5-3. 8V，待电池电流达到满电电流IA时停止恒压充电过程。
【专利摘要】本发明涉及一种锂离子电池，尤其是涉及一种锂离子电池的充放电方法，所述锂离子电池充放电方法，包括恒流限压放电、恒流限压充电、恒压充电三个过程，共进行2次；所述恒流限压放电过程的电流为10-20A，恒流限压放电的截止电压为2.0-2.8V；所述恒流限压充电过程的电流为10-20A，恒流限压充电的截止电压为3.5-3.8V；所述恒压充电过程的充电电压为3.5-3.8V；本发明能克服现有技术中锂离子电池在充放电过程中时间长、设备通道效率低的问题，同时还能降低能源消耗、降低生产成本、提高产量。
【IPC分类】H01M10-44
【公开号】CN104810565
【申请号】CN201410263455
【发明人】沈利江, 茹永军, 胡洪建, 任基峰, 陈军
【申请人】万向A一二三系统有限公司, 万向电动汽车有限公司, 万向集团公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年6月13日