(19)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(10)申請公布號(hào)CN120199912A(21)申請?zhí)?02510688748.3(22)申請日2025.05.27H01M4/62(2006.01)H01M10/617(2014.01)H01M10/659(2014.01)(71)申請人深圳市明電環(huán)球科技有限公司道龍騰社區(qū)匯智研發(fā)中心BC座B1501(74)專利代理機(jī)構(gòu)北京華藝德嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司16326H01M4/36(2006.01)H01M4/58(2010.01)(54)發(fā)明名稱一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法(57)摘要本發(fā)明涉及磷酸錳鐵鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法，包的摩爾比混合，然后加入碳納米管分散液，通過超聲輔助球磨形成均質(zhì)漿料；S2、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，然后將均質(zhì)漿料在惰性氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中，使碳納米管分散液熱解形成初級(jí)碳層，再通入含有氫氣的還原性氣氛在初級(jí)碳層上形成二級(jí)碳層。該磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法，通過燒結(jié)階段氫氣比例動(dòng)態(tài)調(diào)控與化成階段熱場驅(qū)動(dòng)充電策略的協(xié)同設(shè)計(jì)，從材料合成到電池制造全鏈條抑制錳離子氧化，解決了提供鋰源、鐵源、錳源與磷酸鹽，并按預(yù)設(shè)比混合，然后加入碳納米管分?jǐn)?shù)液，通過超聲輔助中的氬氣比例，直至錳離子低于預(yù)設(shè)錳離子值，得到正極材料將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極中對電芯進(jìn)行循環(huán)充放電并監(jiān)測電芯的溫度場分布,得到電芯的溫度梯度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度梯度數(shù)據(jù)動(dòng)2S1、提供鋰源、鐵源、錳源與磷酸鹽，并按預(yù)設(shè)的摩爾比混合，然后加入碳納米管分散液，通過超聲輔助球磨形成均質(zhì)漿料；S2、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，然后將均質(zhì)漿料在惰性氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中，使碳納米管分散液熱解形成初級(jí)碳層，再通入含有氫氣的還原性氣氛在初級(jí)碳層上形成二級(jí)碳層，在二級(jí)碳層的形成過程中通過在線氣體分析進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)還原性氣氛中的氫S3、將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極片組裝后注入復(fù)合電解液，得到電芯；在恒溫環(huán)境中對電芯進(jìn)行循環(huán)充放電并監(jiān)測電芯的溫度場分布，得到電芯的溫度梯度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度梯度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電，以優(yōu)化電芯的錳離子氧化副反應(yīng)；S4、對優(yōu)化后的電芯進(jìn)行容量差篩選，將容量差篩選后的電芯進(jìn)行模塊化集成和封裝，得到電池組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S1具體包S11、將鋰源、鐵源、錳源與磷酸鹽預(yù)設(shè)的摩爾比進(jìn)行稱量獲得原材料，將稱量好的原材S12、將粉末處理后的原材料共同投入混合機(jī)中，以30-50rpm轉(zhuǎn)速混合30分鐘形成基礎(chǔ)粉體；向基礎(chǔ)粉體中加入碳納米管的分散液，分散液添加量為基礎(chǔ)粉體總質(zhì)量的8-12%,同步啟動(dòng)超聲發(fā)生器輔助分散5分鐘，使碳納米管初步附著于基礎(chǔ)粉體表面，得到混合漿料，其中，分散液中的碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-3%,分散液中的溶劑為去離子水與N-甲基吡咯烷酮以體積比為1:1的混合液；S13、將混合漿料轉(zhuǎn)移至行星球磨機(jī)中，加入氧化鋯磨球，啟動(dòng)超聲發(fā)生器與行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測球磨過程中混合漿料顆粒的D50值，得到監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整行星球磨機(jī)的球磨時(shí)間和球磨速度；S14、向球磨后的混合漿料中加入流變調(diào)節(jié)劑，通過槳葉式攪拌器處理20分鐘，同時(shí)通過超聲空化效應(yīng)破除漿料內(nèi)氣泡，形成均質(zhì)漿料，其中，流變調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸銨，添加量S15、將均質(zhì)漿料導(dǎo)入靜置脫泡罐中，在真空度-0.08MPa下靜置1小時(shí)，隨后采用離心式粒度分析儀復(fù)測D50值；若D50超出0.5-1.2μm范圍，則返回行星球磨機(jī)再次球磨，直至漿料滿足粒徑分布要求。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S1中，鋰源可選用碳酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種，鐵源可選用三價(jià)鐵氧化物、四氧化三鐵中的至少一種，錳源可選用二氧化錳、硫酸錳中的至少一種，磷酸鹽可選用磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S2具體包S21、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，將噴霧干燥后的均質(zhì)漿料置于匣缽中，輸送至管式燒結(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥障乱?℃/min升溫至120℃,獲得干燥前驅(qū)體塊體；3S22、將管式燒結(jié)爐內(nèi)氣氛切換為氬氣，對干燥前驅(qū)體塊體進(jìn)行升溫，以5℃/min升溫至300-400℃,保溫2小時(shí)，使碳納米管分散液中的有機(jī)組分熱解生成初級(jí)碳層，其中，有機(jī)組分為葡萄糖與聚丙烯腈；S23、向管式燒結(jié)爐內(nèi)通入氫氣與氬氣混合氣體，對生成有初級(jí)碳層的干燥前驅(qū)體塊體進(jìn)行升溫，以3℃/min升溫至650-700℃,觸發(fā)在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測一氧化碳和二氧化碳的濃度比；當(dāng)一氧化碳占比大于60%時(shí)，判定初級(jí)碳層熱解過度啟動(dòng)微波輔助加熱，在初級(jí)碳層表面沉積二級(jí)碳層，其中，氫氣比例為氫氣與氬氣混合氣體中氫氣體積百分比占比；S24、對沉積有二級(jí)碳層的干燥前驅(qū)體塊體繼續(xù)升溫，進(jìn)入700-750℃主燒結(jié)階段，若二氧化碳濃度上升速率超過閾值時(shí)，每升高10ppm的二氧化碳，對應(yīng)增加0.5%體積百分比比例的氫氣，持續(xù)保溫8-10小時(shí)完成磷酸錳鐵鋰晶相重構(gòu)；接著維持氫氣比例，以1℃/min速率降溫至200℃,獲得正極材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S23具體包S231、向爐內(nèi)通入氫氣與氬氣的混合氣體，之后以3℃/min的升溫速率逐步升溫至650-700℃,觸發(fā)在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測一氧化碳和二氧化碳的濃度比；其中，氫氣在混合氣體中的初始占比為2%;S232、當(dāng)二氧化碳和一氧化碳濃度比大于3:2時(shí)，將氫氣比例提升至5%以強(qiáng)化還原保護(hù)，同步啟動(dòng)微波輔助加熱，在初級(jí)碳層表面沉積二級(jí)碳層，當(dāng)一氧化碳和二氧化碳濃度比低于3:2時(shí)，將混合氣體中的氫氣比例回調(diào)至2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S3具體包S31、將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極片組裝后注入復(fù)合電解液，得到電芯，將電芯置于恒溫箱中，靜置12小時(shí)；連接充放電測試系統(tǒng)與紅外熱成像儀；以0.1C恒流對電芯進(jìn)行充放電循環(huán)，同步啟動(dòng)紅外熱成像儀捕獲電芯表面溫度梯度數(shù)據(jù)，生成基準(zhǔn)熱場圖譜，其中，恒溫箱設(shè)定環(huán)境溫度為25±0.5℃,濕度<10%RH,充放電循環(huán)的充電截止電壓為4.1V,放電截止電壓為2.5V,基準(zhǔn)熱場圖譜包括極耳、中心區(qū)及邊緣區(qū)的熱敏感位S32、連接充放電測試系統(tǒng)通過分析基準(zhǔn)熱場圖譜，動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電；S33、完成對電芯的充放電循環(huán)后，對電芯施加0.1mV/s斜坡電壓掃描，通過微分電容曲線識(shí)別錳氧化副反應(yīng)峰，若錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%,通過超聲波振動(dòng)修復(fù)電極界面，并記錄出極化修復(fù)數(shù)據(jù)；最終將基準(zhǔn)熱場圖譜、極化修復(fù)數(shù)據(jù)、循環(huán)充電電壓的調(diào)整記錄及差異化脈沖充電的脈沖參數(shù)統(tǒng)計(jì)為電芯特征指紋，其中，斜坡電壓掃描的范圍為3.0-4.1V,錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%為錳氧化副反應(yīng)所消耗的電量占電池總放電量的比例超過7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電具體包括：當(dāng)熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差大于2℃或小于1℃,且高溫區(qū)集中于極耳時(shí)，4×(熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差-2)V的方式線性降低充電截止電壓，升壓模式為熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差小于1℃,按電壓=+0.01×(1-熱敏感位點(diǎn)的最高溫與8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，其特征在于：S4具體包S41、根據(jù)電芯特征指紋與根據(jù)循環(huán)充放電時(shí)放電電流與時(shí)間計(jì)算得到的容量衰減曲電芯為容量差異>1.5%或錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%,標(biāo)記為次品；S431、在電芯模組的電芯間隙填充相變材料，占比為60-70%;S433、在位于電芯模組模組中心區(qū)域填充時(shí)，相變材料中膨脹石墨占比為5-10%,10.一種磷酸錳鐵鋰電池組，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的磷酸5一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及磷酸鐵鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方背景技術(shù)[0002]磷酸錳鐵鋰電池組憑借其高電壓平臺(tái)、低成本及高安全性，正逐步成為新能源汽車動(dòng)力電池與儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)選方案。隨著LMFP(即磷酸錳鐵鋰電池組)電池在A0級(jí)電動(dòng)車、低速電動(dòng)車及分布式儲(chǔ)能領(lǐng)域的需求快速增長。然而，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受制于錳離子溶出導(dǎo)致的容量衰減問題——電池循環(huán)過程中，高價(jià)錳離子(即Mn3+)在電解液中發(fā)生歧化反應(yīng)，引發(fā)活性物質(zhì)損失與界面副反應(yīng)，嚴(yán)重降低循環(huán)壽命。[0003]現(xiàn)有磷酸錳鐵鋰正極材料的主流制備工藝為高溫固相燒結(jié)法，將前驅(qū)體混合后，在固定氫氣濃度的惰性氣氛中一次性高溫?zé)Y(jié)完成碳包覆與晶相重構(gòu)。然而固定氫氣比例無法適配不同錳鐵配比的還原需求，導(dǎo)致高價(jià)錳離子殘留，在后續(xù)電池循環(huán)中，Mn3+(即高價(jià)錳離子)通過歧化反應(yīng)(即2Mn3+→Mn2++Mn?+)溶出，與電解液反應(yīng)生成LiMn?04(即由鋰、錳和氧三種元素組成的化合物，也稱為錳酸鋰)等絕緣副產(chǎn)物，因錳離子氧化溶出并與電解液反應(yīng)生成，形成絕緣層，造成活性物質(zhì)損失與內(nèi)阻上升，導(dǎo)致容量快速衰減，進(jìn)而嚴(yán)重降低磷酸錳鐵鋰電池組的循環(huán)壽命。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法，通過燒結(jié)階段氫氣比例動(dòng)態(tài)調(diào)控與化成階段熱場驅(qū)動(dòng)充電策略的協(xié)同設(shè)計(jì)，從材料合成到電池制造全鏈條抑制錳離子氧化，解決了磷酸錳鐵鋰電池組因錳溶出引發(fā)的容量衰減與循環(huán)壽命不足的問題。[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)一種磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法，包括：散液，通過超聲輔助球磨形成均質(zhì)漿料；S2、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，然后將均質(zhì)漿料在惰性氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中，使碳納米管分散液熱解形成初級(jí)碳層，再通入含有氫氣的還原性氣氛在初級(jí)碳層上形成二級(jí)碳層，在二級(jí)碳層的形成過程中通過在線氣體分析進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)還原性氣氛中的氫氣比例，直至錳離子低于預(yù)設(shè)錳離子值，得到正極材料；S3、將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極片組裝后注入復(fù)合電解液，得到電芯；在恒溫環(huán)境中對電芯進(jìn)行循環(huán)充放電并監(jiān)測電芯的溫度場分布，得到電芯的溫度梯度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度梯度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電，以優(yōu)化電芯的錳離子氧化副反應(yīng)；S4、對優(yōu)化后的電芯進(jìn)行容量差篩選，將容量差篩選后的電芯進(jìn)行模塊化集成和6S1具體包括：S12、將粉末處理后的原材料共同投入混合機(jī)中，以30-50rpm轉(zhuǎn)速混合30分鐘形成基礎(chǔ)粉體；向基礎(chǔ)粉體中加入碳納米管的分散液，分散液添加量為基礎(chǔ)粉體總質(zhì)量的8-12%,同步啟動(dòng)超聲發(fā)生器輔助分散5分鐘，使碳納米管初步附著于基礎(chǔ)粉體表面，得到混合漿料，其中，分散液中的碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-3%,分散液中的溶劑為去離子水與N-甲基吡咯烷酮以體積比為1:1的混合液；S13、將混合漿料轉(zhuǎn)移至行星球磨機(jī)中，加入氧化鋯磨球，啟動(dòng)超聲發(fā)生器與行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測球磨過程中混合漿料顆粒的D50值，得到監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整行星球磨機(jī)的球磨時(shí)間和球磨速度；S14、向球磨后的混合漿料中加入流變調(diào)節(jié)劑，通過槳葉式攪拌器處理20分鐘，同時(shí)通過超聲空化效應(yīng)破除漿料內(nèi)氣泡，形成均質(zhì)漿料，其中，流變調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸銨，添加量0.1-0.3%;S15、將均質(zhì)漿料導(dǎo)入靜置脫泡罐中，在真空度-0.08MPa下靜置1小時(shí)，隨后采用離心式粒度分析儀復(fù)測D50值；若D50超出0.5-1.2μm范圍，則返回行星球磨機(jī)再次球磨，直至漿料滿足粒徑分布要求。[0007]可選的，S1中，鋰源可選用碳酸鋰、氫氧化鋰中的至少一種，鐵源可選用三價(jià)鐵氧化物、四氧化三鐵中的至少一種，錳源可選用二氧化錳、硫酸錳中的至少一種，磷酸鹽可選用磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的至少一種。S21、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，將噴霧干燥后的均質(zhì)漿料置于匣缽中，輸送至管式燒結(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥障乱?℃/min升溫至120℃,獲得干燥前驅(qū)體塊體；溫至300-400℃,保溫2小時(shí)，使碳納米管分散液中的有機(jī)組分熱解生成初級(jí)碳層，其中，有機(jī)組分為葡萄糖與聚丙烯腈；S23、向管式燒結(jié)爐內(nèi)通入氫氣與氬氣混合氣體，對生成有初級(jí)碳層的干燥前驅(qū)體塊體進(jìn)行升溫，以3℃/min升溫至650-700℃,觸發(fā)在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測一氧化碳和二氧化碳的濃度比；當(dāng)一氧化碳占比大于60%時(shí)，判定初級(jí)碳層熱解過度，將氫氣比例提升，同步啟動(dòng)微波輔助加熱，在初級(jí)碳層表面沉積二級(jí)碳層，其中，氫氣比例為氫氣與氬氣混合氣體中氫氣體積百分比占比；S24、對沉積有二級(jí)碳層的干燥前驅(qū)體塊體繼續(xù)升溫，進(jìn)入700-750℃主燒結(jié)階段，若二氧化碳濃度上升速率超過閾值時(shí)，每升高10ppm的二氧化碳，對應(yīng)增加0.5%體積百分比比例的氫氣，持續(xù)保溫8-10小時(shí)完成磷酸錳鐵鋰晶相重構(gòu)；接著維持氫氣比例，以1℃/min速率降溫至200℃,獲得正極材料。S231、向爐內(nèi)通入氫氣與氬氣的混合氣體，之后以3℃/min的升溫速率逐步升溫至7650-700℃,觸發(fā)在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測一氧化碳和二氧化碳的濃度比；其中，氫氣在混合氣體中的初始占比為2%;S232、當(dāng)二氧化碳和一氧化碳濃度比大于3:2時(shí)，將氫氣比例提升至5%以強(qiáng)化還原保護(hù)，同步啟動(dòng)微波輔助加熱，在初級(jí)碳層表面沉積二級(jí)碳層，當(dāng)一氧化碳和二氧化碳濃度比低于3:2時(shí)，將混合氣體中的氫氣比例回調(diào)至2%。S31、將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極片組裝后注入復(fù)合電解液，得到電芯，將電芯置于恒溫箱中，靜置12小時(shí)；連接充放電測試系統(tǒng)與紅外熱成像儀；以0.1C恒流對電芯進(jìn)行充放電循環(huán)，同步啟動(dòng)紅外熱成像儀捕獲電芯表面溫度梯度數(shù)據(jù)，生成基準(zhǔn)熱場圖譜，其中，恒溫箱設(shè)定環(huán)境溫度為25±0.5℃,濕度<10%RH,充放電循環(huán)的充電截止電壓為4.1V,放電截止電壓為2.5V,基準(zhǔn)熱場圖譜包括極耳、中心區(qū)及邊緣區(qū)的熱敏感位點(diǎn)；S32、連接充放電測試系統(tǒng)通過分析基準(zhǔn)熱場圖譜，動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電；S33、完成對電芯的充放電循環(huán)后，對電芯施加0.1mV/s斜坡電壓掃描，通過微分電容曲線識(shí)別錳氧化副反應(yīng)峰，若錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%,通過超聲波振動(dòng)修復(fù)電極界面，并記錄出極化修復(fù)數(shù)據(jù)；最終將基準(zhǔn)熱場圖譜、極化修復(fù)數(shù)據(jù)、循環(huán)充電電壓的調(diào)整記錄及差異化脈沖充電的脈沖參數(shù)統(tǒng)計(jì)為電芯特征指紋，其中，斜坡電壓掃描的范圍為3.0-4.1V,錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%為錳氧化副反應(yīng)所消耗的電量占電池總放電量的比例超過5%。[0011]可選的，動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電具體包括：當(dāng)熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差大于2℃或小于1℃,且高溫區(qū)集中于極耳時(shí)，通過升壓模式和降壓模式調(diào)整電壓，且高溫區(qū)采用短脈沖充電，低溫區(qū)采用長脈沖充電；每5分鐘更新一次脈沖參數(shù)，直至熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差小于1℃或循環(huán)次數(shù)達(dá)預(yù)設(shè)閾值；其中，降壓模式為熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差大于2℃,按電壓=-0.02×(熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差-2)V的方式線性降低充電截止電壓，升壓模式為熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差小于1℃,按電壓=+0.01×(1-熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差)V的方式提升截止電壓，高溫區(qū)為熱敏感位點(diǎn)溫度大于35℃的區(qū)域，低溫區(qū)為熱敏感位點(diǎn)溫度小于30℃的區(qū)域。S41、根據(jù)電芯特征指紋與根據(jù)循環(huán)充放電時(shí)放電電流與時(shí)間計(jì)算得到的容量衰減曲線輸入數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，通過隨機(jī)森林算法訓(xùn)練生成動(dòng)態(tài)篩選模型；根據(jù)模組性能需求，設(shè)定容量差篩選閾值、熱穩(wěn)定性閾值及錳氧化副反應(yīng)抑制閾值，其中，電芯批次平均容量≥預(yù)設(shè)值的95%時(shí)，容量差篩選閾值設(shè)為1.5%,篩選閾值為電芯批次平均容量<預(yù)設(shè)值的95%時(shí)，容量差篩選閾值設(shè)為0.8%,熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差≤2℃為熱穩(wěn)定性閾值，以及錳氧化副反應(yīng)峰面積占比≤5%為錳氧化副反應(yīng)抑制閾值；S42、基于容量差篩選閾值、熱穩(wěn)定性閾值及錳氧化副反應(yīng)抑制閾值對電芯進(jìn)行三級(jí)分類，其中，一級(jí)電芯為容量差<0.8%、熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差≤1℃、錳氧化副反應(yīng)峰面積占比≤3%,用于高倍率電芯模組，二級(jí)電芯為容量差0.8-1.5%、熱敏感位點(diǎn)8的最高溫與最低溫的溫差≤2℃、錳氧化副反應(yīng)峰面積占比≤5%,用于標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)能電芯模組，三級(jí)電芯為容量差異>1.5%或錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%,標(biāo)記為次品；S43、將容量差篩選后的一級(jí)電芯和二級(jí)電芯分別集成得到電芯模組，在電芯模組的電芯間隙填充相變材料后進(jìn)行封裝，得到電池組。S431、在電芯模組的電芯間隙填充相變材料，所述相變材料為石蠟和膨脹石墨復(fù)合材料；S432、在位于電芯模組近極耳區(qū)域填充時(shí)，相變材料中膨脹石墨占比為30-40%,石蠟的占比為60-70%;S433、在位于電芯模組模組中心區(qū)域填充時(shí)，相變材料中膨脹石墨占比為5-10%,石蠟的占比為90-95%。[0014]一種磷酸錳鐵鋰電池組，其特征在于，采用如上述的磷酸錳鐵鋰電池組的加工方法制得；所述磷酸錳鐵鋰電池組包括正極片，所述正極片用于儲(chǔ)存和釋放電力。[0015]本發(fā)明提供了一種磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法，具備以下有益效果：該磷酸錳鐵鋰電池組及其加工方法通過在惰性氣氛中分階段燒結(jié)先熱解碳納米管形成初級(jí)碳層，再通入含氫氣的還原性氣氛，通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)氫氣比例抑制高價(jià)錳離子生成，最終獲得二級(jí)碳層(即雙層碳包覆)的正極材料；將正極材料制成極片并組裝為電芯后注入復(fù)合電解液，在恒溫環(huán)境中循環(huán)充放電并監(jiān)測溫度場分布，基于溫度梯度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整充電電壓及采用差異化脈沖充電策略以抑制錳離子氧化；最后篩選容量一致性達(dá)標(biāo)的電芯進(jìn)行模塊化集成，并在模組間填充相變材料以優(yōu)化熱管理，完成電池組封裝，通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)燒結(jié)階段的氫氣比例精準(zhǔn)抑制高價(jià)錳離子生成，結(jié)合化成階段基于溫度梯度的差異化充電使錳溶出率降低，同時(shí)利用相變材料填充技術(shù)使模組間溫差穩(wěn)定，從而解決了磷酸錳鐵鋰電池因錳溶出與熱失衡導(dǎo)致的核心性能衰減，有效提高了磷酸錳鐵鋰電池組的容量和循環(huán)使用壽命，降低使用磷酸錳鐵鋰電池組的成本，提高磷酸錳鐵鋰電池組的實(shí)用性，適合推廣使用。附圖說明[0016]圖1為本發(fā)明中磷酸錳鐵鋰電池組的加工流程圖。具體實(shí)施方式[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。散液，通過超聲輔助球磨形成均質(zhì)漿料，利用超聲輔助球磨實(shí)現(xiàn)均勻混合，通過超聲空化效應(yīng)破壞顆粒團(tuán)聚，確保前驅(qū)體漿料的化學(xué)均勻性與高分散性，為后續(xù)碳包覆提供理想基底，此階段通過多尺度分散協(xié)同，使碳納米管定向附著于活性顆粒表面，提升材料導(dǎo)電性；9S2、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，然后將均質(zhì)漿料在惰性氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中，使碳納米管分散液熱解形成初級(jí)碳層，再通入含有氫氣的還原性氣氛在初級(jí)碳層上形成二級(jí)碳層，在二級(jí)碳層的形成過程中通過在線氣體分析進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)還原性氣氛中的氫氣比例，直至錳離子低于預(yù)設(shè)錳離子值，得到正極材料，噴霧干燥將漿料轉(zhuǎn)化為微球前驅(qū)體后，在惰性氣氛(如氬氣)中分兩階段燒結(jié)，300-400℃下熱解碳納米管分散液中的有機(jī)物(如葡萄糖),生成多孔碳層(孔隙率20-30%),初步提升電子傳導(dǎo)，在含氫氣(2%-5%)的還原性氣氛中升溫至700-750℃,通過在線質(zhì)譜儀監(jiān)測一氧化碳和二氧化碳，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)氫氣濃度以抑制Mn3+(即高價(jià)錳離子)生成，同時(shí)微波輔助裂解碳?xì)浠衔铮诔跫?jí)碳層表面沉積致密石墨化碳層，此步驟通過氣氛-溫度-結(jié)構(gòu)閉環(huán)控制，避免錳離子氧化與碳包覆不均的問S3、將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，將正極片組裝后注入復(fù)合電解液，得到電芯；在恒溫環(huán)境中對電芯進(jìn)行循環(huán)充放電并監(jiān)測電芯的溫度場分布，得到電芯的溫度梯度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度梯度數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電，以優(yōu)化電芯的錳離子氧化副反應(yīng)，將正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑制成正極片，組裝為電芯后注入含氟代碳酸乙烯酯的電解液，在恒溫環(huán)境(即25±1℃)中，執(zhí)行0.1C充放電循環(huán)，利用紅外熱成像儀實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度場分布，生成熱敏感位點(diǎn)圖譜，基于溫度梯度數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電截止電壓并實(shí)施差異化脈沖充電策略(即高溫區(qū)短脈沖限流和低溫區(qū)長脈沖升流),抑制錳離子氧化副反應(yīng)，結(jié)合斜坡電壓掃描修復(fù)電極極化，通過熱-電耦合調(diào)控，一致性；S4、對優(yōu)化后的電芯進(jìn)行容量差篩選，將容量差篩選后的電芯進(jìn)行模塊化集成和封裝，得到電池組，采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型(如隨機(jī)森林算法)對電芯性能數(shù)據(jù)(即容量、內(nèi)阻和熱穩(wěn)定性)進(jìn)行多維度分析，動(dòng)態(tài)設(shè)定篩選閾值(如容量差為0.8-1.5%、溫差≤2℃),通過遺傳算法優(yōu)化電芯排布，確保模組內(nèi)電芯容量差異<1%、內(nèi)阻離散度<5%和溫差<1℃,在模組間隙填充梯度相變材料(即高熱區(qū)膨脹石墨占比30%和低溫區(qū)石蠟占比90%),結(jié)合真空熱壓，真空熱壓可以為氣體壓強(qiáng)為0.5MPa和溫度為60℃,實(shí)現(xiàn)界面熱阻<0.3K·cm2/W,封裝后，模組通過-20~60℃全溫區(qū)驗(yàn)證，容量保持率>95%,熱失控觸發(fā)溫差從10℃降低至3℃,過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)集成與梯度熱管理設(shè)計(jì)，解決傳統(tǒng)電池組“木桶效應(yīng)”與熱失控連鎖反應(yīng)問題，木桶效應(yīng)指在由多個(gè)部分組成的系統(tǒng)中，整體效能取決于最弱的部分，而非最強(qiáng)的部分，無論其他部分如何優(yōu)越，最弱的部分會(huì)直接拉低整體水平，若電池組中某電芯容量顯著低于其他電芯(如容量差>5%),整個(gè)電池組的可用容量將被迫匹配最低值。原材料分別進(jìn)行粉末處理；其中，摩爾比為鋰源：鐵源：錳源：磷立粉末化處理(粒徑D50=5-10μm),避免雜質(zhì)交叉污染，并通過真空干燥(120℃的環(huán)境下干燥4h)去除吸附水分，為后續(xù)混合提供干燥、均質(zhì)的粉體基S12、將粉末處理后的原材料共同投入混合機(jī)中，以30-50rpm轉(zhuǎn)速混合30分鐘形成基礎(chǔ)粉體；向基礎(chǔ)粉體中加入碳納米管的分散液，分散液添加量為基礎(chǔ)粉體總質(zhì)量的8-12%,同步啟動(dòng)超聲發(fā)生器輔助分散5分鐘，使碳納米管初步附著于基礎(chǔ)粉體表面，得到混合漿料，其中，分散液中的碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)1-3%,分散液中的溶劑為去離子水與N-甲基吡咯烷酮以體積比為1:1的混合液，將預(yù)處理后的粉體投入三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，以30-50rpm低速混合30分鐘，提高混合的均勻性，隨后加入碳納米管分散液(碳管質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-3%),利用低頻超聲(20kHz)輔助分散5分鐘，通過空化效應(yīng)使碳納米管定向附著于活性顆粒表面，形成“點(diǎn)-線”接觸的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)雛形，溶劑采用去離子水與N-甲基吡咯烷酮(1:1體積比),通過機(jī)械-超聲協(xié)同分散，避免傳統(tǒng)干混法中碳管團(tuán)聚的問題，提升導(dǎo)電劑的利用率；S13、將混合漿料轉(zhuǎn)移至行星球磨機(jī)中，加入氧化鋯磨球，啟動(dòng)超聲發(fā)生器與行星球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測球磨過程中混合漿料顆粒的D50值，得到監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整行星球磨機(jī)的球磨時(shí)間和球磨速度，其中，氧化鋯磨球：混合粉體=10:1,采用行星球磨機(jī)(氧化鋯磨球比混合粉體10:1)對混合漿料進(jìn)行超細(xì)化處理，同步啟動(dòng)高頻超聲(40kHz)破除顆粒間范德華力，球磨轉(zhuǎn)速初始設(shè)定為200rpm,通過激光粒度儀實(shí)時(shí)監(jiān)測漿料D50值，若D50>1.2μm,則提升轉(zhuǎn)速至800rpm并延長球磨時(shí)間1小時(shí)，直至D50穩(wěn)定在0.5-1.2μm范圍內(nèi)，通過動(dòng)態(tài)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制突破傳統(tǒng)固定參數(shù)球磨的局限，粒度分布集中度從1.5優(yōu)化至0.8,顯著提升后續(xù)燒結(jié)中碳包覆的均勻性；S14、向球磨后的混合漿料中加入流變調(diào)節(jié)劑，通過槳葉式攪拌器處理20分鐘，同時(shí)通過超聲空化效應(yīng)破除漿料內(nèi)氣泡，形成均質(zhì)漿料，其中，流變調(diào)節(jié)劑為聚丙烯酸銨，添加量0.1-0.3%,向球磨后的漿料中添加聚丙烯酸銨(0.1-0.3%)作為流變調(diào)節(jié)劑，在剪切速率1000s-1下攪拌20分鐘，使?jié){料粘度穩(wěn)定在2000-5000mPa·s,同時(shí)通過超聲空化效應(yīng)(頻率為28kHz)破除殘留氣泡，形成無團(tuán)聚的均質(zhì)懸濁體，聚丙烯酸銨通過靜電排斥與空間位阻效應(yīng)抑制顆粒沉降，避免高固含量漿料的沉降與涂布流平性差的問題；S15、將均質(zhì)漿料導(dǎo)入靜置脫泡罐中，在真空度-0.08MPa下靜置1小時(shí)，隨后采用離心式粒度分析儀復(fù)測D50值；若D50超出0.5-1.2μm范圍，則返回行星球磨機(jī)再次球磨，直至漿料滿足粒徑分布要求。鐵源可選用三價(jià)鐵氧化物、四氧化三鐵中的至少一種，錳源可選用二氧化錳、硫酸錳中的至少一種，磷酸鹽可選用磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的至少一種。S21、對均質(zhì)漿料進(jìn)行噴霧干燥，將噴霧干燥后的均質(zhì)漿料置于匣缽中，輸送至管式燒結(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥障乱?℃/min升溫至120℃,獲得干燥前驅(qū)體塊體，將均質(zhì)漿料通過噴霧干燥塔(進(jìn)風(fēng)溫度180-220℃)快速脫水，形成粒徑50-100μm的球形前驅(qū)體顆粒，確保均質(zhì)漿料流動(dòng)性及后續(xù)燒結(jié)均勻，隨后將球形前驅(qū)體顆粒裝入氧化鋁匣缽，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下以2℃/min緩速升溫至120℃并保溫1小時(shí)，徹底去除殘留溶劑(N-甲基吡咯烷酮與水分),得到干燥前驅(qū)體塊體，避免高溫階段溶劑揮發(fā)引發(fā)孔隙塌陷，通過梯度脫水與氣氛隔離，使前驅(qū)體塊體含水率<0.1%,為碳包覆提供穩(wěn)定基底；溫至300-400℃,保溫2小時(shí)，使碳納米管分散液中的有機(jī)組分熱解生成初級(jí)碳層，其中，有機(jī)組分為葡萄糖與聚丙烯腈，切換為氬氣氣氛后，以5℃/min升溫至300-400℃并保溫2小時(shí)，觸發(fā)碳納米管分散液中有機(jī)組分(葡萄糖與聚丙烯腈)的熱解反應(yīng)，葡萄糖碳化生成多孔碳骨架(比表面積300-500m2/g),聚丙烯腈裂解形成氮摻雜碳網(wǎng)絡(luò)，二者協(xié)同構(gòu)成初級(jí)碳層(厚度10-20nm),通過低溫分段熱解，在避免錳鐵氧化前提下實(shí)現(xiàn)碳層均勻包覆，提升干11塊體進(jìn)行升溫，以3℃/min升溫至650-700℃,觸發(fā)在線氣體分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測一氧化碳和氣體中氫氣體積百分比占比，該過程使碳層(即二級(jí)碳層和初級(jí)碳層疊加形成)厚度達(dá)20-10ppm二氧化碳增量對應(yīng)提升0.5%H?),持續(xù)保溫8-10小時(shí)使磷酸錳鐵鋰晶粒尺寸生長至混合氣體中的初始占比為2%,選擇2%初始?xì)錃獗壤荚谄胶膺€原效率與工藝安全(氫氣爆炸極限為4-75%,遠(yuǎn)低于危險(xiǎn)閾值),3℃/min的緩速升溫避免碳層熱解速率突變，同時(shí)觸發(fā)碳納米管分散液中有機(jī)物(如葡萄糖)的階段性分解，二氧化碳突增則預(yù)示過度氧化(C+0?→CO?)或錳離子氧化(Mn2+→Mn3+);比低于3:2時(shí)，將混合氣體中的氫氣比例回調(diào)至2%,當(dāng)二氧化碳占比大于60%時(shí)立即將氫氣比例提升至5%,增強(qiáng)還原性氣氛強(qiáng)度(2H?+02→2H?0,抑制Mn3+生成);同步啟動(dòng)微波輔化碳(CH?→C+2H?),在初級(jí)碳層表面定向沉積致密二級(jí)碳層(厚度20-50nm,ID/IG=1.1),當(dāng)一氧化碳占比恢復(fù)至低于60%時(shí)，回調(diào)氫氣比例至2%,避免過度還原導(dǎo)致碳層過度石墨化(ID/IG<1.0影響鋰離子擴(kuò)散),通過氣體與微波協(xié)同使錳離子表面濃度<500ppm,碳包覆覆蓋率>95%,材料電子電導(dǎo)率提升，ID/IG是拉曼光譜中用于表征碳材料石墨化程成基準(zhǔn)熱場圖譜，其中，恒溫箱設(shè)定環(huán)境溫度為25±0.5℃,濕度<10%RH,充放電循環(huán)的充中靜置12小時(shí)，消除注液應(yīng)力，隨后以0.1C恒流充放電，同步通過紅外熱成像儀捕獲溫度場分布，生成基準(zhǔn)熱場圖譜，標(biāo)記極耳、中心區(qū)與邊緣區(qū)熱敏感位點(diǎn)，此階段通過高精度環(huán)境控制與熱場基線標(biāo)定，建立電芯熱行為的初始參考模型；S32、連接充放電測試系統(tǒng)通過分析基準(zhǔn)熱場圖譜，動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電，基于基準(zhǔn)熱場圖譜，采用有限元分析(FEA)識(shí)別局部過熱區(qū)域，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電策略：S33、完成對電芯的充放電循環(huán)后，對電芯施加0.1mV/s斜坡電壓掃描，通過微分電容曲線識(shí)別錳氧化副反應(yīng)峰，若錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%,通過超聲波振動(dòng)修復(fù)電極界面，并記錄出極化修復(fù)數(shù)據(jù)；最終將基準(zhǔn)熱場圖譜、極化修復(fù)數(shù)據(jù)、循環(huán)充電電壓的調(diào)整記錄及差異化脈沖充電的脈沖參數(shù)統(tǒng)計(jì)為電芯特征指紋，其中，斜坡電壓掃描的范圍為3.0-4.1V,錳氧化副反應(yīng)峰面積占比>5%為錳氧化副反應(yīng)所消耗的電量占電池總放電量的比例超過5%,通過微分容量曲線識(shí)別3.8V附近的錳氧化副反應(yīng)峰(對應(yīng)Mn2+→Mn3+),若峰面積占比>5%(即副反應(yīng)消耗容量>總放量5%),啟動(dòng)50kHz超聲波振動(dòng)(功率10W,時(shí)長10分鐘),利用空化效應(yīng)破碎電極界面沉積的錳酸鋰絕緣層，修復(fù)鋰離子擴(kuò)散通道，最終整合基準(zhǔn)熱場圖譜、電壓調(diào)整記錄、脈沖參數(shù)及極化修復(fù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建電芯特征指紋(數(shù)據(jù)量約1GB/電芯),上傳至云端質(zhì)控系統(tǒng)供模組集成調(diào)用，通過多模態(tài)數(shù)據(jù)融合與主動(dòng)缺陷修復(fù)，確保電芯一致性及界面穩(wěn)定性。[0024]本實(shí)施例中，作為優(yōu)選方案，動(dòng)態(tài)調(diào)整循環(huán)充電電壓及進(jìn)行差異化脈沖充電具體當(dāng)熱敏感位點(diǎn)的最高溫與最低溫的溫差大于2℃或小于1℃,且高溫區(qū)集中于極耳時(shí)，通過升壓模式和降壓模式調(diào)整電壓，且高溫區(qū)采用短脈沖充電，低溫區(qū)采用長脈沖充電；每5分鐘更新一次脈沖參數(shù)，直至熱敏感位