专利名称：检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法
技术领域：
本发明属于电池检测技木，具体涉及ー种检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法。
背景技术：
磷酸铁锂是近几年新发展起来的ー种锂离子电池正极材料，它以安全、长寿命、价格便宜等受到大家的青睐。但在实际使用过程中，磷酸铁锂材料的弊端逐步暴露出来电池自放电大。磷酸铁锂电池存在自放电大的问题是非常危险的，微短路的电池在使用过程中很容易导致电池内部完全短路，从而使电池起火甚至爆炸，对人员和财产造成很大的威胁。近年来国内出现了多起电动公交车和电动出租车起火事故。另外，这种材料的电池寿命是很短的，由于铁不断在负极表面析出堵住了碳表面的微孔，导致锂离子无法进入负极内部，減少了电池的容量，从而使寿命逐渐降低。由于这些问题的存在很大程度上限制了磷酸铁锂电池在电动汽车上的应用，美国、日本等已经放弃了以磷酸铁锂为新能源动カ电池的方向。目前国内很多厂家在生产磷酸铁锂，但绝大多数厂家没有解决材料自放电大这个问题，这些材料一旦做成电池应用到电动汽车上是个巨大的隐患，轻则电池使用几个月没电了，重则导致车辆起火燃烧。那么有什么方法能够提早发现磷酸铁锂的问题并检验隔离不符合要求的材料或者电池呢？对于许多锂离子厂家来说传统的方法就是借用GB 18287-2000《蜂窝电话用锂离子电池总规范》对电池进行满电高温老化将电池充满电在高温环境下放置一断时间，测试其电压，通过电压变化来判断是否存在电池自放电严重的现象。这种方法有一个缺陷就是由于问题电池开始表现的是微短路，自放电的电流比较小，而电池是满电状态，自放电导致的电池电压变化非常小，无法检验出电池的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供ー种检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，以解决上述问题。本发明的技术方案是检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，将生产制造的磷酸铁锂电池进行充放电循环I 3次后，抽样，拆开第一抽样电池查看隔膜上是否有黒点；将第二抽样电池实施空电老化检测其过程是将第二抽样电池放电到空电状态，在45-60°C条件下放置1-2周后，测试第二抽样电池的电压；当查看到电池隔膜上有黒点，该批电池不能用于电动汽车电池；当空电老化后电压低于放电截止电压，电池不能用于电动汽车电池。所述充放电循环I 3次是进行IC充放电循环I 3次。
所述第二抽样电池放电到空电状态是将电池室温以IC放电到2. 0V，搁置I小时，再以O. 2C放电到2. 0V，搁置2小时，测电压。所述第一抽样电池是从生产制造的一批磷酸铁锂电池随机抽出多个电池；第ニ抽样电池是从生产制造的该批磷酸铁锂电池随机抽出另外的多个电池。本发明采用双重检测手段，综合比较判断，电池查看隔膜上是否有黑点基于烧制磷酸铁锂的工艺控制不到位，作为原材料的氧化铁、碳酸铁、草酸铁等材料中的铁不能完全烧结反应充分全部转化为磷酸铁锂中的铁，有部分游离的铁在电池充放电过程中，在负极析出形成枝晶，枝晶刺穿隔膜导致电池内部微短路，并在隔膜上留下黑点；空电老化检测基于电池是满电状态，自放电导致的电池电压变化非常小，而空电时的自放电电压的变化直接反映到电池的放电截止电压。隔膜上留下黑点是电池内部微短路造成的，当隔膜上没有黑点，也有可能存在电池自放电，此时只有通过空电老化进行检测。两者中有一个不合格，就表明生产制造的该批磷酸铁锂电池不能作为电动汽车电池使用。该方法简单方便，易操作。弥补现有技术中没有很好的办法进行检测的问题。


图1被检测电池隔膜有黑点示意图。图2空电老化检测符合要求的被检测电池电压分布图。图3空电老化检测不符合要求的被检测电池电压分布图。
具体实施例方式按要求生产工艺制造成18650电池，分别采用进口的烧制磷酸铁锂材料制造，和采用国产的烧制磷酸铁锂材料制造。对生产制造的磷酸铁锂电池进行充放电循环I 3次后，随机抽取3个电池，拆开查看隔膜是否有黑点。对于不同批次的电池在进行上述检测后，对电池的隔膜上没有黑点的电池，随机抽取多个电池，将抽样电池室温以IC放电到2. 0V，搁置I小时，再以O. 2C放电到2. OVJ 置2小时，测电压，然后放入45 °C烘箱中7天，取出，室温搁置2小时，测电压。结果我们发现进口材料电池拆开后隔膜很干净无黑点。进口材料电池空电老化后，电压符合正常正态分布，整体大于2. 0V，如附图2所
/Jn ο国产材料电池拆开后隔膜有黑点，如附图I所示。国产材料电池空电老化后，电压参差不起差别很大，有的电池电压几乎为0，如附图3所示。通过以上信息我们判断，这种国产材料不可以用于电动汽车电池的；进口材料可以继续进行其他常规性能检测，合格后可以用于电动汽车电池。需要说明，上述两种检测过程没有先后顺序之分。
权利要求
1.一种检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，将生产制造的磷酸铁锂电池进行充放电循环I 3次后，抽样，拆开第一抽样电池查看隔膜上是否有黑点；将第二抽样电池实施空电老化检测其过程是将第二抽样电池放电到空电状态，在45-60°C条件下放置1-2周后，测试第二抽样电池的电压；当查看到电池隔膜上有黑点，该批电池不能用于电动汽车电池；当空电老化后电压低于放电截止电压，电池不能用于电动汽车电池。
2.如权利要求I所述检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，其特征是所述充放电循环I 3次是进行IC充放电循环I 3次。
3.如权利要求I所述检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，其特征是所述放电截止电压为2. 0V。
4.如权利要求I所述检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，其特征是所述第二抽样电池放电到空电状态是将电池室温以IC放电到2. 0V，搁置I小时，再以O. 2C放电到2. 0V，搁置2小时，测电压。
全文摘要
本发明公开了一种检验磷酸铁锂材料能否用于电动汽车电池的方法，将生产制造的磷酸铁锂电池进行充放电循环1～3次后，抽样，拆开第一抽样电池查看隔膜上是否有黑点；将第二抽样电池实施空电老化检测其过程是将第二抽样电池放电到空电状态，在45-60℃条件下放置1-2周后，测试第二抽样电池的电压；当查看到电池隔膜上有黑点，该批电池不能用于电动汽车电池；当空电老化后电压低于放电截止电压，电池不能用于电动汽车电池。该方法简单方便，易操作。
文档编号G01R31/36GK102621496SQ201210075939
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者李义 申请人:武汉卡特机械制造有限公司