电化学电池12时，该电化学电池12处于放电状态并且位于图4的曲线图上的操作稳定水平的末端处。在该特定情况下，不必使电化学电池12通过其操作稳定水平进行放电。可以强制使电化学电池12在不经历从完全充电状态开始的过程的情况下直接放电进入过放电稳定水平。然而，可以在电池12或蓄电池的整个寿命中的任意时间执行通过放电进入过放电稳定水平的对电池12的阻抗的减小，其具有类似的结果。
[0031]还发现了以下:单次放电进入电化学电池12的过放电稳定水平对于减小电池12的内阻抗是有效的。需要的是:电化学电池12在过放电状态下或在过放电稳定水平上消耗足量的时间，或者更准确地说安培小时(Amp-hour)，或者其额定容量的102%至140%内，以产生减小的内电阻或内阻抗。可以通过以下来实现降低电化学电池12的阻抗的目的:单次放电进入过放电稳定水平或者通过多次放电进入短时间段的过放电稳定水平，所述短时间段总计达需要的安培小时量。因此，可以重复使电池12放电的过程，以不止一次地达到过放电稳定水平。
[0032]在生产包括多个电化学电池12的蓄电池10中，优选地对使蓄电池10放电进入过放电稳定水平的过程进行略微地修改，以适应构成蓄电池10的各个电池12的容量的变化。已知的是，构成蓄电池的所有电化学电池12不具有完全相同的容量，因此每个单独的电池12可能没有同时达到操作稳定水平的末端。
[0033]为了确保蓄电池10的所有电池12在过放电稳定水平下消耗相等的时间量，每个电池12应当首先达到斜坡(r)。参照图5，由图5的放电曲线图上的单线所示，首先使包括多个电池12的蓄电池放电至近似3.4V的操作稳定水平的末端，以达到3.4V以下的浮动电压例如2.8V。浮动电压可以是2.0V至3.2V的任何电压。在浮动电压下，在恒定电流下的放电被中断并且使蓄电池10浮动直到蓄电池10的所有电化学电池12达到相同的电压或电荷水平为止，以便于重组电池12来补偿电池12的不同容量。如所示出的，与其它电池12相比，电池(f)的电容性更强并且其操作稳定水平延伸得更远。通过使蓄电池10在浮动电压(2.8V)下浮动，电容性更强的电池(f)最终达到其操作稳定水平的末端，并且该电池(f)的电压下降至其它电池12已达到的浮动电压电平。此时，使蓄电池10放电进入过放电稳定水平，直到蓄电池10在过放电状态下或者在过放电稳定水平上达到其额定容量的102%至140%为止，以产生减小的内电阻或内阻抗。蓄电池10的浮动确保了所有电池12—一包括电池(f)一一经历暂时强制过放电状况，其实现了对蓄电池10的所有电池12的内阻抗的减小。
[0034]如前所述，在生产出包括多个电化学电池12的蓄电池10时，蓄电池10的电池12处于放电状态并且因此已处于该电池12的操作稳定水平的末端，并且因此蓄电池10不需要经历完全放电曲线来实现对蓄电池10的所有电池12的内阻抗的减小。如图6所示，新蓄电池的电化学电池12的开始点略微低于3.4V的操作稳定水平。为了确保新蓄电池10的所有电池12在过放电稳定水平处消耗相等的时间量，还使新蓄电池浮动一定时间以确保新蓄电池10的所有电化学电池12达到相同的电压，以便于重组电池12来补偿电池12的不同容量。然后，强制使新蓄电池10放电进入过放电稳定水平达一定时间段，直到蓄电池10在过放电状态下或者在过放电稳定水平上已经达到了其额定容量的102%至140%为止，以产生减小的电池12的内电阻或内阻抗。
[0035]还可以在不增加使蓄电池10在浮动电压(2.8V)下浮动的步骤的情况下使蓄电池10放电进入过放电稳定水平。在该特定情况下，如图7所示，允许蓄电池的每个电池12以其自身的步调达到过放电稳定水平。因为不可能监测蓄电池的每个电池12的电压，所以可以略微延长在进入过放电状态上所消耗的时间，以确保每个电池12在进入暂时过放电状况上消耗需要的时间，进而实现对蓄电池10的所有电池12的内阻抗的减小。可以强制使蓄电池10放电直到蓄电池10达到其额定容量的110%为止，以便于确保每个电池12在进入过放电状况上消耗需要的时间，进而实现蓄电池10的所有电池12的内阻抗的减小。
[0036]如前所述，在生产出包括多个电化学电池12的蓄电池10时，蓄电池10的电池12处于放电状态并且因此已处于该电池12的操作稳定水平的末端处，并且因此蓄电池10不需要经历完全放电曲线来实现对蓄电池10的所有电池12的内阻抗的减小。如图8所示，新蓄电池的电化学电池12的开始点略微低于3.4V的操作稳定水平。如果没有如参照图6所述使新蓄电池10浮动，则允许蓄电池10的每个电池12以其自身的步调达到过放电稳定水平。为了确保新蓄电池10的所有电池12在过放电稳定水平处消耗充足时间量来实现所有电池12的内阻抗的减小，优选地强制使蓄电池10放电直到蓄电池10达到其额定容量的110%或更多为止。
[0037]认为:使电池处于暂时强制过放电状况以便于减小电池的内电阻或内阻抗的过程还适用于任意类型的电池，诸如具有尖晶石型阴极材料(LiMn2O4等)和其它阴极材料(1^附02等)的电池。先决条件是具有以下锂源:该锂源足以使阴极在电化学上还原至与过放电状况相对应的低电势。
[0038]对本领域技术人员来说，对本发明的上述实施方式的修改和改进会变得明显。之前的描述意在是示例性而非限制性的。因此，本发明的范围意在仅由所附权利要求的范围进行限定。
【主权项】
1.一种用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，所述方法包括以下步骤:使所述蓄电池或电化学电池放电，直到所述蓄电池或电化学电池达到过放电状况为止；以及使所述蓄电池或电池保持在过放电状况下达足以实现减小所述蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的时间段。2.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，使所述蓄电池或电池保持在过放电状况下，直到所述蓄电池或电化学电池达到所述蓄电池或电化学电池的额定放电容量的102%与140%之间为止。3.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，使蓄电池或电池保持在过放电状况下，直到所述蓄电池或电化学电池达到所述蓄电池或电化学电池的额定放电容量的108%与120%之间为止。4.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，所述蓄电池或电池包括至少一个阳极和至少一个阴极，以及其中，通过强制过放电使所述至少一个阴极在电化学上还原来实现对所述内电阻或内阻抗的减小。5.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，在所述蓄电池或电化学电池为新时，执行使所述蓄电池或电化学电池放电直到所述蓄电池或电化学电池达到过放电状况为止的步骤。6.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，进行达到短时间段的过放电状况的多次放电，所述短时间段总计达足以实现减小所述内电阻或内阻抗的时间段。7.根据权利要求1所述的用于减小蓄电池的内电阻或内阻抗的方法，其中，在使所述蓄电池放电直到所述蓄电池达到过放电状况为止之前，使所述蓄电池在浮动电压下浮动，直到所述蓄电池的所有电化学电池达到相同的电压为止。8.—种蓄电池或电化学电池，其具有通过下述过程得以降低的内电阻或内阻抗:使所述蓄电池或电化学电池放电，直到所述蓄电池或电化学电池达到过放电状况为止；以及使所述蓄电池或电池保持在过放电状况下达足以实现减小所述蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的时间段。
【专利摘要】所公开的本发明是：一种用于减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的方法；以及一种具有减小的阻抗的蓄电池或电化学电池。该方法被描述为包括以下步骤：使蓄电池或电池放电，直到该蓄电池或电池达到过放电状况为止；以及使该蓄电池或电池保持在过放电状况下达足以实现减小蓄电池或电化学电池的内电阻或内阻抗的时间段。
【IPC分类】H01M10/44
【公开号】CN104919644
【申请号】CN201480004783
【发明人】帕特里克·勒布朗, 弗雷德里克·科顿, 蒂埃里·盖纳, 塞德里克·勒布尔·萨尔泽, 马克·德尚, 托马斯·卡尔韦, 文森特·博德纳, 菲利普·贝尔纳多, 马蒂厄·德鲁
【申请人】加拿大巴斯姆有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年1月16日
【公告号】CA2895358A1, EP2946433A1, US20140197799, WO2014110676A1