电池自放电测试方法、电池自放电分选方法和电池的制备方法与流程

1.本发明涉及电池制备技术领域，具体而言，涉及一种电池自放电测试方法、电池自放电分选方法和电池的制备方法。


背景技术：

2.电池作为能量储存装置，荷电保持能力非常重要，减小电池本身的自放电是一项重要的难题。在电池的生产中由于环境、人员操作、来料、设备等因素的影响，会出现自放电过快的现象，进而影响电池的使用性能。目前在分容完成后进行自放电测试，制程中电池静置时间短，部分自放电较大的电池不能区分出来。
3.另外，在分容后进行自放电测试，为了提高结果的可靠性，经常采用长时间静置，导致电池静置空间占用较大，延长电池的制程时间，从而使筛选成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种电池自放电测试方法、电池自放电分选方法和电池的制备方法，以解决现有技术中电池自放电测试时间长、准确性不足的问题。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电池自放电测试方法，该电池自放电测试方法包括：将完成注液的电池测试开路电压，得到静置前电压，测试完毕后静置一段时间，测试静置后开路电压，得到静置后电压，根据静置前电压与静置后电压计算电池的自放电率。
6.进一步地，静置前电压与静置后电压的测试温度差值在6℃以内，优选差值在4℃以内。
7.进一步地，静置前电压与静置后电压的测试温度为20℃～35℃，优选为22℃～30℃。
8.进一步地，静置时间为48～96h。
9.进一步地，电池为锂离子电池、钠离子电池中的任意一种。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种电池自放电分选方法，即，将完成注液的电池按照上述任一种的电池自放电测试方法，进行第一自放电测试，得到电池的第一自放电率，根据第一自放电率对电池进行第一分选。
11.进一步地，当电池的第一自放电率大于第一预设阈值时，确定电池为不合格电池。
12.进一步地，根据第一自放电率将注液完成的电池分成多个等级，分别进行化成、分容处理。
13.进一步地，电池自放电分选方法还包括，将进行第一分选后的电池依次进行化成、分容，将分容后电池进行第二自放电测试，得到第二自放电率，根据第二自放电率对电池进行第二分选。
14.根据本技术的又一方面，提供了一种电池的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，
组装电池，得到待注液电池组件；步骤s2，对待注液电池组件注入电解液，得到待静置电池；步骤s3，将待静置电池静置，得到静置后电池；步骤s4，将静置后电池进行化成和分容；其中步骤s3或者步骤s3和s4中，按照上述任一种的电池自放电分选方法进行电池的分选。
15.应用本发明的技术方案，上述电池自放电测试方法在不增加电池制程时间的前提下，利用注液后电解液需要静置浸润到隔膜和极片的时间内，通过增加测试电池注液后静置前的电池自身电压，再利用化成前对电池测试的电压。根据两次测量的电池电压与静置时间，得出电池的自放电情况，进而将不同电池自放电情况的电池区分出来。本技术的研究人员在研究中偶然发现，电池注液后，静置前后的电压变化幅度与成品电池的自放电率存在明显的正比例关系，据此，可以在电池化成前对电池进行分选，可以将电池自放电大的电池提前挑选出来，减少分容后自放电不良的比例，同时将潜在的隐患电池区分开来，避免化成工序产生不安全的充放电，提高电池后续处理工序的安全性。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本发明的一种实施例的电池制备流程示意图；以及
18.图2示出了根据本发明的另一种实施例的电池制备流程示意图。
具体实施方式
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.如本技术背景技术所分析的，现有技术中存在电池自放电测试时间长、准确性不足的问题，为了解决该问题，本技术提供了一种电池自放电测试方法、电池自放电分选方法和电池的制备方法。
21.根据本技术的一种实施方式，提供了一种电池自放电测试方法，该自放电测试方法包括：将完成注液的电池测试开路电压，得到静置前电压，测试完毕后静置一段时间，测试静置后开路电压，得到静置后电压，根据静置前电压与静置后电压计算电池的自放电率。
22.上述电池自放电测试方法在不增加电池制程时间的前提下，利用注液后电解液需要静置浸润到隔膜和极片的时间内，通过增加测试电池注液后静置前的电池自身电压，再利用化成前对电池测试的电压。根据两次测量的电池电压与静置时间，得出电池的自放电情况，进而将不同电池自放电情况的电池区分出来。本技术的研究人员在研究中偶然发现，电池注液后，静置前后的电压变化幅度与成品电池的自放电率存在明显的正比例关系，据此，可以在电池化成前对电池进行分选，可以将电池自放电大的电池提前挑选出来，减少分容后自放电不良的比例，同时将潜在的隐患电池区分开来，避免化成工序产生不安全的充放电，提高电池后续处理工序的安全性。
23.为了进一步提高上述自放电测试方法的准确性，在本技术的一些实施例中，静置前电压与静置后电压的测试温度的差值在6℃以内，由于温度对于该阶段的电池的开路电压测试结果影响较为显著，将两次电压测量的温度的差值控制在上述范围内，能够有效降低环境对于测试结果的影响，提高自放电测试的准确性。优选的，静置前电压与静置后电压
的测试温度的差值在4℃以内，自放电情况测试结果更加准确，示例性地，静置前电压与静置后电压的测试温度的差值在4℃以内、3℃以内、2℃以内、1.5℃以内、1℃以内或者0.5℃以内，二者越接近，对于提高测试的准确性越为有利。
24.对于上述静置前电压与静置后电压测量温度的具体大小没有特殊要求，可以根据具体的静置环境来确定，在本技术的一些实施例中，考虑到电池的制备工艺实施的便利性，静置前电压与静置后电压的测试温度为20℃～35℃，优选为22℃～30℃。
25.静置的时间，即测量静置前电压与静置后电压的间隔没有特别要求，根据电池的制备过程中整体的工艺要求即可，无需额外增加静置时间或者额外的特殊处理，示例性地，静置时间为48～96h。
26.上述电池自放电测试方法，对于电池的种类没有限制，尤其是对于锂离子电池和钠离子电池的测试结果更为准确，即通过静置前电压与静置后电压得到的电池自放电率与其成品电池的自放电率具有更稳定的正比例关系。
27.根据本技术的另一种实施方式，提供了一种电池自放电分选方法，将完成注液的电池按照上述任一种的电池自放电测试方法，进行第一自放电测试，得到电池的第一自放电率，根据自放电率对电池进行第一分选。
28.上述电池自放电测试方法在不增加电池制程时间的前提下，利用注液后电解液需要静置浸润到隔膜和极片的时间内，通过增加测试电池注液后静置前的电池自身电压，再利用化成前对电池测试的电压。根据两次测量的电池电压与静置时间，得出电池的自放电情况，进而将不同电池自放电情况的电池区分出来。本技术的研究人员在研究中偶然发现，电池注液后，静置前后的电压变化幅度与成品电池的自放电率存在明显的正比例关系，据此，可以在电池化成前对电池进行分选，可以将电池自放电大的电池提前挑选出来，减少分容后自放电不良的比例，同时将潜在的隐患电池区分开来，避免化成工序产生不安全的充放电，提高电池后续处理工序的安全性。
29.可以根据电池的上述第一自放电率将电池分成不同的组别，分别进行后续的化成、分容等处理，在本技术的一些典型的实施例中，当电池的第一自放电率大于第一预设阈值时，确定电池为不合格电池，该第一预设阈值可以通过上述测得到第一自放电率变化范围得到，或者进一步通过将测试完第一自放电率的电池进行标记，在其完成化成、分容后，将电池充电至一定容量，进行搁置，测定一周或者更长时间的自放电率，找出各个电池第一放电率与分容后电池自放电的对应关系，从而确定上述第一预设阈值，该通过验证的第一预设阈值可以直接用于电池分选，省去分容后自放电测试，大大提高自放电测试的效率，以及化成、分容等工序的安全性。
30.在本技术的一些典型的实施例中，根据第一自放电率将注液完成的电池分成多个等级，分别进行化成、分容处理，将存在不同程度隐患的电池区分开来，避免化成工序产生不安全的充放电。
31.在本技术的一些实施例中，为了进一步保证电池的可靠性，上述电池自放电分选方法还包括，将进行第一分选后的电池依次进行化成、分容，将分容后电池进行第二自放电测试，得到第二自放电率，根据第二自放电率对电池进行第二分选。
32.其中，分容后进行的第二自放电测试的具体方法可以从现有技术中选择，本技术没有特殊要求，通过第二自放电测试并据此进行的第二分选，可以进一步提高分选后电池
的质量和安全性，进一步减少挑选出来的电池中不良电池的比例。
33.根据本技术的又一种典型的实施方式，提供了一种电池的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，组装电池，得到待注液电池组件；步骤s2，对待注液电池组件注入电解液，得到待静置电池；步骤s3，将待静置电池静置，得到静置后电池；步骤s4，将静置后电池进行化成和分容；其中步骤s3或者步骤s3和s4中，按照上述任一种的电池自放电分选方法进行电池的分选。
34.在本技术的一些典型的实施例中，电池的制备流程如图1所示，首先，根据电池极片的具体种类，按照配比制作极片，将极片组装成电池，对电池注液，对电池注液完成后得到待静置电池，记录其开路电压，电池静置完成后，再次测量电池的开路电压，并记录，根据开路电压得到电池的自放电数据，在根据上述电池自放电情况，将电池分类化成、分容。
35.在本技术的另一些典型的实施方式中，电池的制备流程如图2所示，首先，根据电池极片的具体种类，按照配比制作极片，将极片组装成电池，对电池注液，对电池注液完成后得到待静置电池，记录其开路电压，电池静置完成后，再次测量电池的开路电压，并记录，根据开路电压得到电池的自放电数据，在根据上述电池自放电情况，将电池分类化成、分容，对分容完成的电池进行自放电测试，对电池进行再次分选。
36.下面将结合实施例进一步说明本技术可以实现的有益效果。
37.实施例1
38.本实施例提供了一种圆柱形型号为66160的锂离子电池的制备方法。
39.1、按照配比对原材料进行搅拌，并进行涂布、辊压、分切、卷绕、焊接、注液。
40.2、注液前对电池进行烘烤，放在85
±
3℃恒温箱内，环境湿度小于15％rh，烘烤48小时。注液过程中，保证环境温度为25
±
3℃，环境湿度小于1％rh。对注液完成的电池进行编码(至封口后的测试一直延续使用该编码)，并放入静置房静置，静置前测试电池的开路电压，并记录当前的时间，环境温度为25
±
2℃。电池在25
±
3℃范围内静置48小时。静置时间结束，电池出静置房后进行开路电压测试。并记录当前的时间，测试时的环境温度为25
±
2℃。
41.3、通过两次记录的电压，与两次测试电压的时间间隔，得出电池的自放电率数据，如下表1所示。将自放电不同的电池分类进行下一步测试。
42.表1
43.电池编码自放电率(mv/2天)0011350027600381.500445.500548.500651
44.4、将不同自放电率的电池进行区分，进行化成、分容。其中，化成测试流程如下：将电池放在85
±
3℃恒温箱内，恒流1c充电到充电限制电压，恒压充电2小时。静置10分钟，恒流1c放电到放电限制电压，恒压放电2小时，静置10分钟。以上充放电循环3次后，将电池充满电。常温静置24小时。将上述电池在温度25
±
3℃，湿度小于1％rh的环境下进行封口。
45.5、封口后的电池，进行容量测试。容量测试完成后，将电池soc调整到70％以上，进行搁置。该批电池的自放电测试采用短时间(一周)测试，然后对电池进行长时间(一个月和两年)测试。得到的自放电数据如下表2。
46.表2
[0047][0048]
通过将表1和表2的数据进行对比，可以看出，根据步骤3，即静置前后的开路电压，得到的自放电率与电池的长时间自放电率测试结果存在正比例关系，能够据其提前将不良电池挑选出来，或者据其将电池分组进行后续的处理。
[0049]
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：上述电池自放电测试方法在不增加电池制程时间的前提下，利用注液后电解液需要静置浸润到隔膜和极片的时间内，通过增加测试电池注液后静置前的电池自身电压，再利用化成前对电池测试的电压。根据两次测量的电池电压与静置时间，得出电池的自放电情况，进而将不同电池自放电情况的电池区分出来。本技术的研究人员在研究中偶然发现，电池注液后，静置前后的电压变化幅度与成品电池的自放电率存在明显的正比例关系，据此，可以在电池化成前对电池进行分选，可以将电池自放电大的电池提前挑选出来，减少分容后自放电不良的比例，同时将潜在的隐患电池区分开来，避免化成工序产生不安全的充放电，提高电池后续处理工序的安全性。
[0050]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池自放电测试方法，其特征在于，包括：将完成注液的电池测试开路电压，得到静置前电压，测试完毕后静置一段时间，测试静置后开路电压，得到静置后电压，根据所述静置前电压与所述静置后电压计算电池的自放电率。2.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述静置前电压与所述静置后电压的测试温度差值在6℃以内，优选所述差值在4℃以内。3.根据权利要求2所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述静置前电压与所述静置后电压的测试温度为20℃～35℃，优选为22℃～30℃。4.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，静置时间为48～96h。5.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述电池为锂离子电池、钠离子电池中的任意一种。6.一种电池自放电分选方法，其特征在于，将完成注液的电池按照权利要求1至4任一项所述的电池自放电测试方法，进行第一自放电测试，得到电池的第一自放电率，根据所述第一自放电率对所述电池进行第一分选。7.根据权利要求6所述的电池自放电分选方法，其特征在于，当所述电池的所述第一自放电率大于第一预设阈值时，确定所述电池为不合格电池。8.根据权利要求6所述的电池自放电分选方法，其特征在于，根据所述第一自放电率将所述注液完成的电池分成多个等级，分别进行化成、分容处理。9.根据权利要求6所述的电池自放电分选方法，其特征在于，所述电池自放电分选方法还包括，将所述进行第一分选后的电池依次进行化成、分容，将分容后电池进行第二自放电测试，得到第二自放电率，根据第二自放电率对电池进行第二分选。10.一种电池的制备方法，其特征在于，包括：步骤s1，组装电池，得到待注液电池组件；步骤s2，对所述待注液电池组件注入电解液，得到待静置电池；步骤s3，将所述待静置电池静置，得到静置后电池；步骤s4，将所述静置后电池进行化成和分容；其中步骤s3或者步骤s3和s4中，按照权利要求6至9任一项所述的电池自放电分选方法进行电池的分选。

技术总结
本发明提供了一种电池自放电测试方法、电池自放电分选方法和电池的制备方法。该电池自放电测试方法包括：将完成注液的电池测试开路电压，得到静置前电压，测试完毕后静置一段时间，测试静置后开路电压，得到静置后电压，根据静置前电压与静置后电压计算电池的自放电率。应用本发明的技术方案，在不增加电池制程时间的前提下，利用注液后电解液需要静置浸润到隔膜和极片的时间内，通过增加测试电池注液后静置前的电池自身电压，再利用化成前对电池测试的电压。根据两次测量的电池电压与静置时间，得出电池的自放电情况，进而将不同电池自放电情况的电池区分出来。情况的电池区分出来。情况的电池区分出来。


技术研发人员：韩任杰 赵丹丹
受保护的技术使用者：格力钛新能源股份有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/25