一種鋰離子電池儲存或運輸的方法

2023-08-02 17:28:16 3

一種鋰離子電池儲存或運輸的方法
【專利摘要】本發明一種鋰離子電池儲存或運輸的方法屬於二次電池領域，特別是涉及鋰離子電池電芯和電池組在儲存和運輸中的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法,在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為1%~15%，而後將電池放入溫度-20℃至40℃、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸，電池荷電態低，安全隱患小，安全性高；低荷電態下，易於發現和剔除漏電大的電池，提高出貨電池的質量水平；經過低荷電態儲存的電芯，在配組前挑選電壓同檔的電芯用於配組，能夠控制同組電芯之間的自耗電差異，裝配出一致性高、可靠性高的電池組。實際應用時安全、快捷、簡單、易操作，具有很好的市場應用前景。
【專利說明】一種鋰離子電池儲存或運輸的方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明一種鋰離子電池儲存或運輸的方法屬於二次電池領域，特別是涉及鋰離子電池電芯和電池組在儲存和運輸中的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法。
【背景技術】
[0003]所有的鋰離子電池從生產到流通和使用，都存在電池的儲存和運輸過程，下述鋰離子電池，包括鋰離子電池電芯和鋰離子電池組。鋰離子電池怎樣進行儲存或運輸，存在一些不同的方法。
[0004]申請號為201010128558.X的中國專利申請「一種提高錳酸鋰二次鋰離子電池穩定性的方法」，所述方法包括將錳酸鋰二次鋰離子電池在50% S0C-70% SOC的充電深度條件下，或者在3.95-4.05V的儲存電壓條件下存儲。能夠提高錳酸鋰二次鋰離子電池的穩定性、在一定程度上抑制錳酸鋰電池容量衰減。
[0005]中華人民共和國國家標準「蜂窩電話用鋰離子電池總規範」關於貯存的測試:電池或電池組貯存前充飽電，以0.2C5A放電2.5h，控制荷電50%，在環境溫度40°C ±2°C，相對溼度不高於75%的環境中貯存90天。
[0006]中華人民共和國輕工行業標準「電動自行車用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規範」關於貯存性能的測試:貯存前充50%~60%的容量，在環境溫度40°C ±5°C，相對溼度45%~75%的環境貯存90天。
[0007]對於常用的鈷酸鋰-石墨體系的鋰離子電池，人們通常的認識是:鋰離子電池存在的自放電現象，如果電池電壓在3.6V以下長時間儲存，會導致電池過放電而破壞電池內部結構，減少電池壽命；因此長期保存的鋰離子電池應當每3飛個月補電一次，即充電到電壓為3.8-3.9V (鋰離子電池最佳儲存電壓為3.85V左右)、保持在40%_60%放電深度為宜，不宜充滿；電池應儲存在4°C~35°C的乾燥環境中或者防潮包裝；要遠離熱源，也不要置於陽光直射的地方。
[0008]所有公開的儲存技術、我們所了解到的行業內實際儲存做法，多是將鋰離子電池荷電40%-60%進行儲存或運輸。
[0009]現在的電池倉庫或運輸工具，存放大量荷電40%_60%的鋰離子電池，這些電池中可能有漏電偏大的電池，在儲存或運輸過程中發生熱量積聚和漏電加速；也可能有的電池隔膜局部處於臨界狀態，在儲存或運輸過程中由於溫度變化、電極熱脹冷縮、隔膜收縮而發內部生短路；或者極片邊角或毛刺刺傷隔膜，在儲存或運輸過程中由於環境溫度交替變化，導致內部短路，很容易發生熱失控。鋰離子電池作為供電電源已得到越來越廣泛的應用，電池的容量要求亦越來越高，尤其是作為動力電池產品，即使荷電40%-60%，仍然攜帶著巨大的能量。現在的電池倉庫和運輸工具有點象炸藥庫，實際上也有鋰離子電池工廠的電池倉庫和運輸鋰離子電池的飛機發生過爆炸起火事故，造成了重大損失。
[0010]現在的鋰離子電池儲存的方法，荷電40%-60%儲存，電池電壓處於其工作平臺階段，可以長時間儲存而不會變得過放損壞，但是，庫存的鋰離子電池仍有小部分自耗電偏大的電池，不容易通過測量電壓識別出來，當作合格品出貨給客戶，最終導致客戶投訴。
[0011]現在的儲存和運輸技術,存在兩個最大的不足:儲存或運輸過程存在安全隱患；不易於發現和剔除漏電大的電池。
[0012]為了解決這兩個問題，我們進行了低電態儲存或運輸技術研究。

【發明內容】

[0013]本發明的目是避免現有儲存或運輸技術中的不足之處，而提供一種儲存或運輸過程安全、易於發現和剔除漏電大的電池的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法。
[0014]本發明的目是通過以下措施來達到的，一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為1%~15%，而後將電池放入溫度-20°C至40°C、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸。
[0015]本發明的目是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放電至使其荷電1/Tl5%的狀態，放電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*2.7~3.25V，或放電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4~
3.75V ;或放電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4~3.75V ;或放電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4~3.75V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.4~3.75V ；η是電池串聯數。
[0016](2)將電池放入溫度_20°C至40°C、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸。
[0017]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放完電後再進行充電，使其荷電1%~15%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.7~3.25V,或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；η是電池串聯數。
[0018](2)將電池放入溫度_20°C至40°C、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸。
[0019]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池進行充電，使其荷電1°/Tl5%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.7~3.25V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;η是電池串聯數。
[0020](2)將電池放入溫度_20°C至40°C、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸。
[0021]本發明的目是通過以下措施來達到的，一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為59TlO%，而後將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0022]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放電至使其荷電5%~?Ο%的狀態，放電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*3.15~3.20V，或放電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或放電後猛酸裡/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或放電後鎮鑽猛酸裡/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ；n是電池串聯數。
[0023](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0024]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(1)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放完電後再進行充電，使其荷電5%-10%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*3.15-3.20V,或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6-3.7V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ；n是電池串聯數。
[0025](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0026]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(1)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池進行充電，使其荷電5%-10%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*3.15-3.20V,或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.6-3.7V ；n是電池串聯數。
[0027](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0028]本發明的目是通過以下措施來達到的，一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為1%-5%，而後將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0029]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放電至使其荷電1%-5%的狀態，放電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*2.7-3.15V，或放電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-
3.6V ;或放電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或放電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ；n是電池串聯數。
[0030](2)將電池放入溫度0℃至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0031]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(1)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放完電後再進行充電，使其荷電1%-5%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*2.7-3.15V,或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;n是電池串聯數。
[0032](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%-75%的環境中儲存或運輸。
[0033]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(1)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池進行充電，使其荷電1%-5%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓n*2.7-3.15V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4-3.6V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓n*3.4~3.6V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓n*3.4~3.6V講是電池串聯數。
[0034](2)將電池放入溫度(TC至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0035]本發明的目是通過以下措施來達到的，一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為10%~15%，而後將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0036]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放電至使其荷電10%~15%的狀態，放電後憐酸鐵裡/碳系列電池電壓η*3.20 3.25V，或放電後鑽酸裡/碳系列電池電壓η*3.70~
3.75V ;或放電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或放電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ；η是電池串聯數。
[0037](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0038]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池放完電後再進行充電，使其荷電10%~15%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*3.20~3.25V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ；η是電池串聯數。
[0039](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0040]本發明的目的是通過以下步驟來實現的:
(I)在電池進入儲存或運輸之前，將鋰離子電池進行充電，使其荷電10%~15%的狀態，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*3.20~3.25V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.70~3.75V ；η是電池串聯數。
[0041](2)將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
[0042]在荷電態100%時，電池的自耗電是相對較大的，此時電池的危險性也是最大的，容易發生安全事故。電池不適宜滿荷電態儲存或運輸。通常人們說的自耗電大小，是電池充飽電後擱置28天損耗電量的百分比。
[0043]在荷電態40%~60%時，電池的自耗電相對滿電是較小的，相對低荷電態電池的危險性是較大的，電池處於工作電壓平臺階段`，儲存過程中不易識別自耗電偏大的電池。這是多數電池廠的做法，由於危險性較大，不易識別自耗電偏大的電池，半電態40%~60%儲存或運輸不是最好的儲存或運輸方法。
[0044]在低荷電態1%~15%時，電池是比較安全的，電池的自耗電相對滿電是比較小的，其電壓值在放電曲線上處於放電末端，容易通過電壓識別自耗電偏大的電池。電池廠在組裝電池組前有先測量電芯電壓內阻以保證電芯質量的習慣，在電池出貨前有先測量電池電壓內阻以保證電池質量的習慣，低電態1%~15%儲存更有利於剔除低壓、自耗電大的電池，保證產品質量。低電態1%~15%儲存是最好的儲存或運輸方法。[0045]在荷電態0%時，電池是最安全的，電池幾乎無電可耗，只能消耗電池內的殘餘容量，特別是帶保護板或電源管理系統的電池組，電芯會自耗電，保護板或電源管理系統有靜態電流，會使電池組進入過放狀態，如果是OV不可充的保護板或電源管理系統，電池組會出現功能失效。電池不適宜零荷電態儲存或運輸。
[0046]為了驗證電池在低荷電態下儲存的效果和電池在低荷電態下的安全性能，評估自耗電對低荷電態電池的損害程度，我們對按工藝挑選合格的標稱3.2V10Ah的磷酸鐵鋰動力電池做了大樣本、長期跟蹤研究，將樣品電池放完電後充入1%、5%、10%、15%,50%的容量，每個檔次各1000隻電池，放在倉庫長期擱置達I年；再測量電壓，發現自耗電率合格的電池，儲存前荷電態為1%，電壓為2.8(T2.90V，在倉庫儲存I年後，電壓為2.50-2.60V，沒有過放損壞，充放電容量保持初始的98%~100% ;自耗電率偏大的電池，儲存前荷電態為1%，電壓為2.82-2.87V，在倉庫儲存I年後，電壓為1. .9V，電池存在過放，但仍可充放電，充放電容量保持初始的93%~97%。自耗電率合格的電池，以荷電態為1%儲存I年，不會損壞。
[0047]表1.各種荷電態3.2V10Ah磷酸鐵鋰動力電池儲存I年電壓分布
【權利要求】
1.一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為1%~15%，而後將電池放入環境中儲存或運輸。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:放電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.7~3.25V，或放電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；或放電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或放電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；η是電池串聯數。
3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:將鋰離子電池放完電後再進行充電，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.7~3.25V,或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；η是電池串聯數。
4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:將鋰離子電池進行充電，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.7~3.25V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.75V ；η是電池串聯數。
5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:將電池放入溫度-20°C至40°C、相對溼度1%~99%的環境中儲存或運輸。
6.—種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為59TlO%，而後將電池放入溫度0°C至35°C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
7.根據權利要求6所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:將鋰離子電池放電,放電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*3.15~3.20V,或放電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或放電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或放電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或放電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ；η是電池串聯數。
8.根據權利要求6所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:將鋰離子電池放完電後再進行充電，充電後磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*3.15~3.20V，或充電後鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或充電後錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或充電後鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ;或充電後鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.6~3.7V ；η是電池串聯數。
9.一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，在電池進入儲存或運輸之前，通過對鋰離子電池進行充放電，使其荷電態為1%~5%，而後將電池放入溫度(TC至35 °C、相對溼度10%~75%的環境中儲存或運輸。
10.根據權利要求9所述的一種鋰離子電池儲存或運輸的方法，其特徵是:磷酸鐵鋰/碳系列電池電壓η*2.70~3.15V，或鈷酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.6V ;或錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.6V ;或鎳鈷錳酸鋰/碳系列電池電壓η*3.4~3.6V ;或鈷酸鋰-錳酸鋰-鎳鈷錳酸鋰任意比例混合/碳系列電池電壓η*3.4~3.6V ;η是電池串聯數。
【文檔編號】H01M10/42GK103457002SQ201210166948
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優先權日:2012年5月28日
【發明者】曾石華, 唐勝成 申請人:廣州豐江電池新技術股份有限公司