(19)中华人民共和国国家知识产权局
*CN102201581A*
(10)申请公布号 CN 102201581 A(43)申请公布日 2011.09.28
(12)发明专利申请
(21)申请号 201010131575.9(22)申请日 2010.03.22
(71)申请人力佳电源科技(深圳)有限公司
地址518000 广东省深圳市宝安区公明镇东
坑工业区东宝路2号A栋(72)发明人王保军 黎传宝(51)Int.Cl.
H01M 6/50(2006.01)H01M 10/44(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 3 页
(54)发明名称
锂锰电池预放电方法(57)摘要
本发明涉及到锂锰电池预放电方面的技术领域，公开了锂锰电池预放电的方法，先在电池上加载一个恒定电流；在电池上加载了恒定电流，在规定时间内给电池预放电，预放电的电流大小跟电池正极片的面积和厚度有关，预放电时间由该电池额定容量来确定；将电池额定容量的3％-5％放掉。该预放电的方法能够使锂锰电池预放电均匀，使电池电压、电池内阻的一致性得到提高，还使电池贮存性能得到提高。
CN 102201581 ACN 102201581 ACN 102201587 A
权 利 要 求 书
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1.锂锰电池预放电的方法，其特征在于先在电池上加载一个恒定电流；在电池上加载了恒定电流，在规定时间内给电池预放电，预放电的电流大小跟电池正极片的面积和厚度有关，预放电时间由该电池额定容量来确定；预放电电流大小为：
I＝S×0.5mA×P×h；I-放电电流；S-正极片的面积；h-正极片的厚度；0.5mA-常数，MnO2电极单位面积能承受的最大放电电流为0.5mA/cm2P-系数，与电池正极片厚度相关联；在预放电电流大小为I，那么预放电时间为：T＝(C×X％)/IT-放电时间C-电池额定容量I-放电电流
X-电池额定容量百分数在放电电流大小为I，放电时间为T，将电池额定容量的3％-5％放掉。。2.根据权利要求1所述锂锰电池预放电方法，其特征在于该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度小于2.0mm时，P为200。
3.根据权利要求1所述锂锰电池预放电方法，其特征在于该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度大于2.0mm和正极片厚度小于4.0mm时，P为100。。
4.根据权利要求1所述锂锰电池预放电方法，其特征在于该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度大于4.0mm时，P为50。
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CN 102201581 ACN 102201587 A
说 明 书锂锰电池预放电方法
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技术领域
[0001]
本发明涉及到锂锰电池方面的技术领域，特别是涉及到锂锰电池预放电方面的技
术领域。背景技术
[0002]
锂锰电池是金属锂为负极、二氧化锰为正极的化学电源。其化学方程式MnO2+Li MnOOLi。
正极反应负极反应
[0003] [0004] [0005]
正极材料二氧化锰都含有微量的结晶水，而这种结晶水在400℃以下用除湿方法
如真空加热都无法彻底去除；但MnO2·H2O是一种催化剂，具有极强的催化性，能诱发催化电解液中PC分解，生成CO2气体，从而使电池产生气胀，影响电池贮存性能、放电容量及较高倍率放电性能。
[0006] 要除去MnO2·H2O的微量结晶水，必须用预放电的方法。预放电的原理是用Li+去置换MnO2·H2O的H+，具体来说，就是在电池装配后，对电池进行预放电，利用预放电来消除MnO2·H2O的水份，使之不具备催化性。预放电的容量为电池额定容量的3％～5％，如电池容量为210mAh，必须预放电6.3mAh～10.5mAh，才能消除MnO2·H2O的水份。[0007] 目前预放电的方法有三种，一种为恒阻预放电，另一种直接短路预放电，还有另外一种为浸泡式预放电。恒阻预放电：电池为电源，加载恒电阻进行放电。其缺点是因为电池内阻不是恒定值，不同电池内阻不同，致使在同一时间内，电池放出容量不一致，不能确保每个电池都达到预放电的预期目的，放电后电池的电压呈现散布性。[0008] 直接短路预放电：将电池两极直接接通式放电。缺点是放电电流过大，易使电池形成极化，更不可能达到预放电的容量即电池额定容量的3％～5％。[0009] 浸泡式预放电：将电池放入一定电导率的电导溶液中直接预放电。因其产能高易实现，是目前较多公司采用的预放电方式。其缺点是因电导率波动较大，很多电池放在一个容器内也使各处电导率不一样，这样每个电池的预放电后容量也不一致，最终反映在电池电压的一致性差呈散布性、内阻较大。发明内容
[0010] 本发明目的旨在提供锂锰电池预放电方法，该预放电的方法能够使锂锰电池预放电均匀，使电池电压、电池内阻的一致性得到提高，还使电池贮存性能得到提高。[0011] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：锂锰电池预放电的方法，先在电池上加载一个恒定电流；在电池上加载了恒定电流，在规定时间内给电池预放电，预放电的电流大小跟电池正极片的面积和厚度有关，预放电时间由该电池额定容量来确定；预放电电流大小为：
[0012] I＝S×0.5mA×P×h；
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CN 102201581 ACN 102201587 A[0013]
说 明 书
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I-放电电流；[0014] S-正极片的面积；[0015] h-正极片的厚度；[0016] 0.5mA-常数，MnO2电极单位面积能承受的最大放电电流为0.5mA/cm2[0017] P-系数，与电池正极片厚度相关联；[0018] 在预放电电流大小为I，那么预放电时间为：[0019] T＝(C×X％)/I[0020] T-放电时间[0021] C-电池额定容量[0022] I-放电电流
[0023] X-电池额定容量百分数[0024] 在放电电流大小为I，放电时间为T，将电池额定容量的3％-5％放掉。[0025] 所述锂锰电池预放电方法，该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度小于2.0mm时，P为200。
[0026] 所述锂锰电池预放电方法，该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度大于2.0mm和正极片厚度小于4.0mm时，P为100。[0027] 所述锂锰电池预放电方法，该锂锰电池预放电方法所述的正极片厚度大于4.0mm时，P为50。
[0028] 本发明解决了锂锰电池预放电不均匀的问题，因为本发明的预放电方法是采用加载一个恒电流，这样就可以实现锂锰电池预放电均匀，使电池电压、内阻的一致性及贮存性能得到提高。本发明的预放电即恒流预放电方法，对电池进行预处理，电池的电性能和贮存性能有很大提高；恢复后电池的电压、内阻的一致性非常好。另外，还可对由SUS430镀镍材料生产的电池进行预放电。
具体实施方式
[0029] 输出一个恒定电流由恒流预放电机提供，恒流预放电机主要包括：电机、导柱、顶板、动板、固定板、底座、铜接点、探针组成。电池已放入“固定板”上电池预放电区，每个电池的负极与固定板上铜接点虚接触，当“动板”向下移动，“动板”上的探针与电池正极接触，“动板”使电池两极与“固定板”上铜接点和“动板”上的探针保持适当压力且接触良好；上下8层8只电池串联在一起进行预放电；预放电时间到后，电机反转，动上向上移动，取出电池。
[0030] 锂锰电池预放电的方法，先在电池上加载一个恒定电流；在电池上加载了恒定电流，在规定时间内给电池预放电，预放电的电流大小跟电池正极片的面积和厚度有关，预放电时间由该电池额定容量来确定；预放电电流大小为：[0031] I＝S×0.5mA×P×h；[0032] I-放电电流；[0033] S-正极片的面积；[0034] h-正极片的厚度；[0035] 0.5mA-常数，MnO2电极单位面积能承受的最大放电电流为0.5mA/cm2
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CN 102201581 ACN 102201587 A[0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041]
说 明 书
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P-是一系数，与电池正极片厚度相关联；
(1)当正极片厚度≤2.0mm时，P＝200
(2)当正极片厚度2.0≤h≤4.0mm时，P＝100
(3)当正极片厚度≥4.0mm时，
[0042] P＝50
[0043] 在预放电电流大小为I，那么预放电时间为：[0044] T＝(C×X％)/I[0045] T-放电时间[0046] C-电池额定容量[0047] I-放电电流
[0048] X-电池额定容量百分数[0049] 在放电电流大小为I，放电时间为T，将电池额定容量的3％-5％放掉。[0050] X-电池额定容量百分数取值为3％；[0051] 实施例1
[0052] 电池型号为CR2032的锂锰电池，额定容量为210mAh，正极片直径为Φ15.8mm，厚度1.7mm，其预放电参数，根据以上公式计算：
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[0053] I＝3.14×(1.58÷2)×0.5×200×0.17＝33mA[0054] T＝(210mAh×3％)÷33＝0.19小时
[0055] 那么CR2032的预放电参数为放电电流33mA，放电时间0.19小时。[0056] 实施例2
[0057] 电池型号为CR2450的锂锰电池，额定容量为600mAh，正极片直径为Φ19.8mm，厚度3.2mm，其预放电参数，根据以上公式计算：
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[0058] I＝3.14×(1.98÷2)×0.5×100×0.32＝49mA[0059] T＝(600mAh×3％)÷49＝0.37小时
[0060] 那么CR2450的预放电参数为放电电流49mA，放电时间0.37小时。[0061] 跟预电机跟预放电的方法结合的工作原理：
[0062] 预放电机设备首先通过计算机端软件设置预放电方法，该预放电方法计算出预电电流大小I和预放电时间T，设备主控制板获取预放电方法后，将预放电方法保存到EEROM中，然后通过专用SPI通讯将预放电方法发送到层控制板中，层控制板将预放电方法也保存到EEROM中，此时用户再将待放电的整盘电池放入设备中，按一下启动按钮，层气缸伸出动作后，电池上下电极板接触良好，层控制板单片机检测到对应托盘电池电压是正常的，则按照设定的测试方法进行放电，反之，不进行放电，对应托盘指示灯闪烁报警。待整层托盘电池全部按照设定方法放电完毕后，全部托盘指示灯闪烁提醒，按一下停止按钮后，气缸缩回，放电过程结束。
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