一種鋰離子蓄電池篩選方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星電源領域。
【背景技術】
[0002] 皮納衛(wèi)星是航天技術發(fā)展的一個方向，相比于其他類型的衛(wèi)星，皮納衛(wèi)星具有設 計研制周期短、成本低、便于模塊化和批量化生產(chǎn)、便于管理等特點，有利于開展新技術的 在軌試驗驗證。目前，大量科研機構(gòu)和大學都在開展皮納衛(wèi)星的研究，且有大量皮納衛(wèi)星已 成功在軌飛行。
[0003] 衛(wèi)星的電源系統(tǒng)是衛(wèi)星的重要核心系統(tǒng)之一，擔負著為整星供電的重要任務，是 衛(wèi)星的生命線。對于皮納衛(wèi)星而言，電源系統(tǒng)必須具有可靠性高、效率高、質(zhì)量輕、體積小等 特點，才能保證安全可靠為整星供電，保證衛(wèi)星在其設計壽命內(nèi)正常工作。皮納衛(wèi)星中的蓄 電池需要有使用壽命長、比能量比較高、具備高功率承受力、重量輕、自放電率低的特性。所 以需要專門為皮納衛(wèi)星生產(chǎn)這種蓄電池，進而成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有皮納衛(wèi)星電源分系統(tǒng)中蓄電池的生產(chǎn)成本高的問 題，本發(fā)明提供一種鋰離子蓄電池篩選方法。
[0005] 本發(fā)明的一種鋰離子蓄電池篩選方法，所述方法包括如下步驟：
[0006] 步驟一：對所有待篩選的鋰離子蓄電池進行物理特性測試：
[0007] 對所有待篩選的蓄電池編號，并記錄尺寸和質(zhì)量，檢測蓄電池是否有的凸起和凹 痕，若有，對應編號，測量該電池的全跳動值，淘汰全跳動值異常的蓄電池；
[0008] 步驟二：對步驟一剩余的鋰離子蓄電池進行電化學特性測試，測量所有蓄電池的 開路電壓；
[0009] 步驟三：對步驟二剩余蓄電池進行至少一次的充放電循環(huán)，獲得充放電容量；
[0010] 步驟四：對步驟三中的蓄電池進行振動測試：對充滿電的蓄電池的每個軸向進行 振動測試，振動測試結(jié)束后，測量蓄電池的開路電壓和充放電容量，與上一次的測量相比， 淘汰開路電壓變化異?；虺浞烹娙萘孔兓惓５男铍姵?；
[0011] 步驟五：對步驟四剩余的蓄電池進行真空漏率測試：將充滿電的蓄電池放入真空 罐中，對真空罐抽真空，保持真空狀態(tài)，再對真空罐重新加壓至常壓狀態(tài)；獲得此時的蓄電 池的全跳動值、質(zhì)量、充放電容量和開路電壓，與上一次的測量相比，將全跳動值、質(zhì)量變 化、充放電容量變化或開路電壓變化異常的蓄電池淘汰，剩余的鋰離子蓄電池為篩選后獲 得的鋰離子蓄電池。
[0012] 步驟三中，充放電循環(huán)的過程為：
[0013] 對蓄電池充電時，使用0. 5C電流充電至4. 2V，然后保持4. 2V恒壓充電，直到電流 減小至50mA;充電結(jié)束后靜置10分鐘；
[0014] 蓄電池放電時，放電電流為0. 5C，放電至截止電壓3. 0V;放電結(jié)束后靜置10分鐘； C為倍率。
[0015] 步驟四中，對充滿電的蓄電池的每個軸向進行振動測試15分鐘，對蓄電池施加的 信號如下表：
[0016]
[0017] 所述步驟五中，真空漏率測試的具體方法為：將充滿電的蓄電池放入真空罐中，以 8psi/min的速率抽真空，保持真空狀態(tài)10 5Torr，6小時后，以9psi/min的速率對真空罐重 新加壓至常壓狀態(tài)。
[0018] 所述全跳動值大于0.1mm為異常，開路電壓變化的百分比大于0.1%為異常，充放 電容量變化的百分比大于5%為異常，質(zhì)量變化的百分比大于0. 1%為異常。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提出了一種從商業(yè)級產(chǎn)品中篩選出航天級產(chǎn)品的 鋰離子蓄電池篩選方法，包括物理和電性能特性測試、振動測試和真空漏率測試三個階段， 本發(fā)明降低了現(xiàn)有皮納衛(wèi)星電源分系統(tǒng)中蓄電池組的生產(chǎn)成本，使篩選出來的鋰離子蓄電 池具備足夠的可靠性與安全性。本發(fā)明適用于鋁殼鋰電池與鋼殼鋰電池，而不適用于軟包 鋰電池。
【附圖說明】
[0020] 圖1為【具體實施方式】的流程示意圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0021] 一：結(jié)合圖1說明本實施方式，篩選電池型號為18650鋰離子蓄電 池，本實施方式所述的一種鋰離子蓄電池篩選方法，所述方法包括如下步驟：
[0022] 步驟一：對所有待篩選的鋰離子蓄電池進行物理特性測試：
[0023] 對所有待篩選的蓄電池編號，并記錄尺寸和質(zhì)量，檢測蓄電池是否有的凸起和凹 痕，若有，對應編號，測量該電池的全跳動值，淘汰全跳動值大于0. 1_的蓄電池；
[0024] 步驟二：對步驟一剩余的鋰離子蓄電池進行電化學特性測試，測量所有蓄電池的 開路電壓；
[0025] 步驟三：對步驟二剩余蓄電池進行至少一次的充放電循環(huán)，獲得充放電容量；
[0026] 充放電循環(huán)的過程為：
[0027] 對蓄電池充電時，使用0. 5C(1. 4A)電流充電至4. 2V，然后保持4. 2V恒壓充電，直 到電流減小至50mA;充電結(jié)束后靜置10分鐘；
[0028] 蓄電池放電時，放電電流為0. 5C(1. 4A)，放電至截止電壓3. 0V;放電結(jié)束后靜置 10分鐘；C為倍率，充放電倍率=充放電電流/額定容量。
[0029] 步驟一至步驟三是進行性能和安全性測試之前，對所有蓄電池進行的初始篩選和 性能測試。
[0030] 步驟四：對步驟三中的蓄電池進行振動測試：對充滿電的蓄電池的每個軸向進行 振動測試15分鐘，振動測試結(jié)束后，測量蓄電池的開路電壓和充放電容量，與上一次的測 量相比，淘汰開路電壓變化的百分比大于0. 1%的蓄電池，淘汰充放電容量變化的百分比大 于5%的蓄電池；
[0031] 振動測試時，對蓄電池施加的振動信號如下表：
[0032]
[0033] 步驟五：對步驟四剩余的蓄電池進行真空漏率測試：將充滿電的蓄電池放入真空 罐中，以8psi/min的速率抽真空，保持真空狀態(tài)10 5Torr，6小時后，以9psi/min的速率對 真空罐重新加壓至常壓狀態(tài)；判斷此時的蓄電池是否出現(xiàn)泄漏、變形或排氣，獲得此時的 蓄電池的全跳動值、質(zhì)量、充放電容量和開路電壓，與上一次的測量相比，將全跳動值大于 0. 1_、質(zhì)量變化的百分比大于0. 1%、充放電容量變化的百分比大于5%或開路電壓變化 的百分比大于0. 1 %的蓄電池淘汰，剩余的鋰離子蓄電池為篩選后獲得的鋰離子蓄電池。
【主權(quán)項】
1. 一種裡離子蓄電池篩選方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 步驟一：對所有待篩選的裡離子蓄電池進行物理特性測試： 對所有待篩選的蓄電池編號，并記錄尺寸和質(zhì)量，檢測蓄電池是否有的凸起和凹痕，若 有，對應編號，測量該電池的全跳動值，淘汰全跳動值異常的蓄電池； 步驟二：對步驟一剩余的裡離子蓄電池進行電化學特性測試，測量所有蓄電池的開路 電壓； 步驟Ξ:對步驟二剩余蓄電池進行至少一次的充放電循環(huán)，獲得充放電容量； 步驟四：對步驟Ξ中的蓄電池進行振動測試：對充滿電的蓄電池的每個軸向進行振動 測試，振動測試結(jié)束后，測量蓄電池的開路電壓和充放電容量，與上一次的測量相比，淘汰 開路電壓變化異?；虺浞烹娙萘孔兓惓５男铍姵?； 步驟五：對步驟四剩余的蓄電池進行真空漏率測試：將充滿電的蓄電池放入真空罐 中，對真空罐抽真空，保持真空狀態(tài)，再對真空罐重新加壓至常壓狀態(tài)；獲得此時的蓄電池 的全跳動值、質(zhì)量、充放電容量和開路電壓，與上一次的測量相比，將全跳動值、質(zhì)量變化、 充放電容量變化或開路電壓變化異常的蓄電池淘汰，剩余的裡離子蓄電池為篩選后獲得的 裡離子蓄電池。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裡離子蓄電池篩選方法，其特征在于，步驟Ξ中，充放電 循環(huán)的過程為： 對蓄電池充電時，使用0. 5C電流充電至4. 2V，然后保持4. 2V恒壓充電，直到電流減小 至50mA;充電結(jié)束后靜置10分鐘； 蓄電池放電時，放電電流為0. 5C，放電至截止電壓3. 0V;放電結(jié)束后靜置10分鐘；C為 倍率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裡離子蓄電池篩選方法，其特征在于， 步驟四中，對充滿電的蓄電池的每個軸向進行振動測試15分鐘，對蓄電池施加的信號 如下表：〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裡離子蓄電池篩選方法，其特征在于， 所述步驟五中，真空漏率測試的具體方法為：將充滿電的蓄電池放入真空罐中，W8psi/min的速率抽真空，保持真空狀態(tài)10 5Torr，6小時后，W9psi/min的速率對真空罐重 新加壓至常壓狀態(tài)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裡離子蓄電池篩選方法，其特征在于，全跳動值大于 0. 1mm為異常，開路電壓變化的百分比大于0. 1%為異常，充放電容量變化的百分比大于 5%為異常，質(zhì)量變化的百分比大于0. 1%為異常。
【專利摘要】一種鋰離子蓄電池篩選方法，屬于衛(wèi)星電源領域。為了解決現(xiàn)有皮納衛(wèi)星電源分系統(tǒng)中蓄電池的生產(chǎn)成本高的問題。所述方法包括：步驟一：對所有待篩選的鋰離子蓄電池進行物理特性測試，獲得蓄電池尺寸和質(zhì)量，淘汰全跳動值異常的蓄電池；步驟二：進行電化學特性測試，測量開路電壓；步驟三：獲得充放電容量；步驟四：進行振動測試，再與上一次的測量相比，淘汰開路電壓變化異?；虺浞烹娙萘孔兓惓５男铍姵?；步驟五：進行真空漏率測試，再與上一次的測量相比，將全跳動值、質(zhì)量變化、充放電容量變化或開路電壓變化異常的蓄電池淘汰，剩余的鋰離子蓄電池為篩選后獲得的鋰離子蓄電池。本發(fā)明篩選出的蓄電池用于皮納衛(wèi)星電源分系統(tǒng)中。
【IPC分類】B07C5/34, B07C5/344
【公開號】CN105396800
【申請?zhí)枴緾N201511023395
【發(fā)明人】王峰, 王騁, 張?zhí)旌? 馮田雨, 韋明川, 苗悅, 谷薔薇
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月30日