一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，屬于電池分選領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著電動(dòng)汽車的快速發(fā)展，對(duì)電池的需求越來越大，一輛電動(dòng)汽車所需要的電池?cái)?shù)量成千上萬，這樣大數(shù)目的電池組成的電池要求組成的電池一致性特別高，現(xiàn)在人們熟知電動(dòng)車的續(xù)航里程短、電池組壽命短的問題，原因是電池組內(nèi)部某個(gè)電池和其他電池性能不一致，在電池充電放電的過程中這只電池(或單支電池所在電池串)會(huì)出現(xiàn)充高放低的現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)電池組提前達(dá)到充電限制電壓時(shí)采樣電路會(huì)認(rèn)為該電池組已經(jīng)充電結(jié)束停止為電池組充電，這樣造成了整個(gè)電池組的欠充，導(dǎo)致電池組容量不足，在使用過程中電池組的性能會(huì)有很大程度的下降就會(huì)出現(xiàn)續(xù)航里程縮短，甚至引發(fā)安全問題。
[0003]目前的電池分選方法有平臺(tái)電壓分選法、靜態(tài)容量分選法、內(nèi)阻分選法，而在實(shí)際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過這些靜態(tài)方法分選出來的電池，組裝成成組電池后，在相同的工作條件下，電池本身的性能會(huì)發(fā)生很大的變化，電池的容量、內(nèi)阻和充放電曲線會(huì)出現(xiàn)變化，結(jié)果導(dǎo)致電池組整體的性能嚴(yán)重下降，影響電池組的性能發(fā)揮，針對(duì)這些情況本發(fā)明提出了一種動(dòng)態(tài)的測試方法來分選單體電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，主要解決現(xiàn)有的電池分選方法分選出的電池組裝成成組電池后，整體的性能低的問題。單體電池的一致性是電池成組的關(guān)鍵，直接影響了成組電池的壽命和性能，本發(fā)明提出電芯在靜態(tài)分選后，用一種動(dòng)態(tài)的分選方法，操作簡單、分選出來的電池成組運(yùn)行后性能接近一致。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，包括如下步驟:先將電池進(jìn)行靜態(tài)分選，然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分選；
所述靜態(tài)分選步驟:
(1)初步分選:挑選出容量接近的單體電池，容量差值<50mAh ；
(2)將初步分選后的單體電池的電芯均進(jìn)行3~5次常溫全充全放循環(huán)；
(3)記錄每個(gè)電芯的恒流充電時(shí)間和放電平臺(tái)電壓時(shí)間，篩選出恒流比在90%以上、放電平臺(tái)電壓時(shí)間在45min以上的電池；
(4)將已篩選的不帶電電池電芯高溫45°C靜置10天，然后常溫靜置4~6h后，篩選出具有自放電合格電芯的電池，所述合格的標(biāo)準(zhǔn)為靜置前后電壓差Λ V ( 5OmV ；
(5)篩選內(nèi)阻在1~3ι?Ω內(nèi)，且不帶電開路電壓在200mV以內(nèi)的電池；
所述動(dòng)態(tài)分選步驟:
(6)以電池大倍率充放電過程中的瞬時(shí)電壓差為標(biāo)準(zhǔn)篩選同類型的電池。
[0006]具體地，所述步驟(6)的具體篩選方法為:將經(jīng)過步驟(5)后篩選出的各電池電芯在80%S0C條件下以4~6C充電，并在10%~20%S0C狀態(tài)下以8~10C放電，采集充電和放電第1s瞬間動(dòng)態(tài)電壓，篩選充電動(dòng)態(tài)電壓差值為7mV以內(nèi)，且放電動(dòng)態(tài)電壓差值為1mV以內(nèi)的電池。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明為采用動(dòng)態(tài)大電流脈沖和脈放后記錄相應(yīng)的動(dòng)態(tài)電壓瞬時(shí)值，此電壓瞬時(shí)值綜合了極化內(nèi)阻、歐姆內(nèi)阻、大電流充放條件與電壓的變化情況，以此動(dòng)態(tài)分選方法得到的電壓值為標(biāo)準(zhǔn)分選單體電池能更接近實(shí)際工況，分選影響相近的單體電池，得到的成組電池性能明顯好于靜態(tài)分選得到的電池組。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的工作流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0011]如圖1所示，一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，包括如下步驟:
(1)初步分選:挑選出容量接近的單體電池，容量差值<50mAh ；
(2)將初步分選后的單體電池的電芯均進(jìn)行3~5次常溫全充全放循環(huán)，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
(3)記錄每個(gè)電芯的恒流充電時(shí)間和放電平臺(tái)電壓時(shí)間，篩選出恒流比在90%以上、放電平臺(tái)電壓時(shí)間在45min以上的電池；
(4)將已分選的不帶電電池電芯高溫45°C靜置10天，然后常溫靜置4~6h后，篩選出具有自放電合格電芯的電池，，所述合格的標(biāo)準(zhǔn)為靜置前后電壓差Λ V ( 5OmV ；
(5)篩選內(nèi)阻在1~3ι?Ω內(nèi)，且不帶電開路電壓在200mV以內(nèi)的電池；
(6)以電池大倍率充放電過程中的瞬時(shí)電壓差為標(biāo)準(zhǔn)篩選同類型的電池，具體為:將篩選出的各電池電芯在80%S0C條件下以4~6C充電，并在10%~20%S0C狀態(tài)下以8~10C放電，采集充電和放電第1s瞬間動(dòng)態(tài)電壓，篩選充電動(dòng)態(tài)電壓差值為7mV以內(nèi)，且放電動(dòng)態(tài)電壓差值為1mV以內(nèi)的電池。
[0012]本發(fā)明為采用動(dòng)態(tài)大電流脈沖和脈放后記錄相應(yīng)的動(dòng)態(tài)電壓瞬時(shí)值，此電壓瞬時(shí)值綜合了極化內(nèi)阻、歐姆內(nèi)阻、大電流充放條件與電壓的變化情況，以此動(dòng)態(tài)分選方法得到的電壓值為標(biāo)準(zhǔn)分選單體電池能更接近實(shí)際工況，分選影響相近的單體電池，得到的成組電池性能明顯好于靜態(tài)分選得到的電池組。
[0013]如圖2 Ca)為采用現(xiàn)有的靜態(tài)分選方法得到的10個(gè)單體電池串聯(lián)成的電池組運(yùn)行50次后的放電曲線，圖2 (b)為采用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)分選方法通過80%S0C脈沖和10%S0C脈放分選的10個(gè)單體電池串聯(lián)成電池組后運(yùn)行50次后的放電曲線。
[0014]從圖2 Ca)和2 (b)實(shí)驗(yàn)對(duì)比可知，采用靜態(tài)分選方法得到的單體電池組成的電池組，電池容量出現(xiàn)衰減，并且容量散步明顯加大。而采用本發(fā)明動(dòng)態(tài)分選方法得到的單體電池組成的電池組，電池容量均保持較好的一致性。
[0015]實(shí)驗(yàn)表明，采用動(dòng)態(tài)分選方法，過程中充分考慮了極化內(nèi)阻、歐姆內(nèi)阻和大電流充放電對(duì)單體電池的影響，分選影響相近的單體電池，得到的成組電池性能明顯好于靜態(tài)分選得到的電池組。
[0016]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明上做出一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，其特征在于，包括如下步驟:先將電池進(jìn)行靜態(tài)分選，然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分選； 所述靜態(tài)分選步驟: (1)初步分選:挑選出容量接近的單體電池； (2)將初步分選后的單體電池的電芯均進(jìn)行3~5次常溫全充全放循環(huán)； (3)記錄每個(gè)電芯的恒流充電時(shí)間和放電平臺(tái)電壓時(shí)間，篩選出恒流比在90%以上、放電平臺(tái)電壓時(shí)間在45min以上的電池； (4)將已篩選的不帶電電池電芯高溫靜置，篩選出具有自放電合格電芯的電池； (5)篩選內(nèi)阻在1~3ι?Ω內(nèi)，且不帶電開路電壓在200mV以內(nèi)的電池； 所述動(dòng)態(tài)分選步驟: (6)以電池大倍率充放電過程中的瞬時(shí)電壓差為標(biāo)準(zhǔn)篩選同類型的電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，其特征在于，所述步驟(I)中，單體電池的容量差值< 50mAh。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，其特征在于，所述步驟(4)中，靜置的條件是:45°C靜置10天，然后常溫靜置4~6h后，所述合格的標(biāo)準(zhǔn)為靜置前后電壓差Λ V彡50mV。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法，其特征在于，所述步驟(6)的具體篩選方法為:將經(jīng)過步驟(5)后篩選出的各電池電芯在80%S0C條件下以4~6C充電，并在10%~20%S0C狀態(tài)下以8~10C放電，采集充電和放電第1s瞬間動(dòng)態(tài)電壓，篩選充電動(dòng)態(tài)電壓差值為7mV以內(nèi)，且放電動(dòng)態(tài)電壓差值為1mV以內(nèi)的電池。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子動(dòng)力電池動(dòng)態(tài)一致性分選方法。包括步驟（1）初步分選：挑選出容量接近的單體電池；（2）將初步分選后的單體電池的電芯均進(jìn)行3~5次常溫全充全放循環(huán)；（3）記錄每個(gè)電芯的恒流充電時(shí)間和放電平臺(tái)電壓時(shí)間，篩選出恒流比在90%以上、放電平平臺(tái)電壓時(shí)間在45min以上的電池；（4）篩選出具有自放電合格芯的電池；（5）篩選內(nèi)阻在1~3mΩ內(nèi)，且不帶電開路電壓在200mV以內(nèi)的電池；（6）以電池大倍率充放電過程中的瞬時(shí)電壓差為標(biāo)準(zhǔn)篩選同類型的電池。本發(fā)明動(dòng)態(tài)分選方法得到的電壓值為標(biāo)準(zhǔn)分選單體電池能更接近實(shí)際工況，分選影響相近的單體電池，得到的成組電池性能明顯好于靜態(tài)分選得到的電池組。
【IPC分類】B07C5-344
【公開號(hào)】CN104741327
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510168715
【發(fā)明人】陳柯宇, 戴潤義, 彭春輝, 吳云川
【申請(qǐng)人】成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月10日