CN102794272A - 锂离子电池容量分级方法 - Google Patents

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许汉良
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Abstract

本发明公开一种锂离子电池容量分级方法，包括以下步骤：（1）提供同一材料体系的n只锂离子电池单体；（2）将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等；（3）对经步骤（2）处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压，则停止放电；（4）测试各只电池单体的开路电压OCV，按照OCV的排序，相应地得到各只电池单体的容量大小序列；（5）抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。本发明需要设备较为简单，测试容量精度基本可以满足要求。

Description

锂离子电池容量分级方法
技术领域
本发明属于锂离子电池的技术领域，具体涉及一种锂离子力电池容量分级方法。 
背景技术
锂离子电池在生产制造时，由于制造工艺、设备精度和制程控制等问题，生产出来的电池容量存在差异，需要通过容量检测来剔除容量不满足要求的电池。 
锂离子电池单体在组装成多串联组合电池组时，要求单体的容量尽量一致，因此，单体需要先进行容量检测，对容量进行分级及筛选。 
目前，锂离子电池的容量检测方法，主要是采用锂离子电池专用容量检测柜对电池进行充放电，记录和运算放电工步的电流值和放电时间得到容量值。锂离子电池专用容量检测柜价格昂贵，电池容量检测设备费用高，比如，10A的检测柜价格在250~350元/点。另外，由于设备结构复杂和电子元器件精密；随着使用时间的增长和环境影响，存在精度漂移，使设备精度下降，维护费用较高。 
发明内容
本发明旨在解决现有技术的缺陷，提供一种新型锂离子电池容量分级方法。 
上述目的由以下技术方案实现： 
一种锂离子电池容量分级方法，其特征在于，包括以下步骤： 
（1）提供同一材料体系的n只锂离子电池单体； 
（2）将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等，即SOC1≈SOC2≈…≈SOCn； 
（3）对经步骤（2）处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体连接保护电路板，实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达 到放电保护电压，则整串电池单体同时停止放电； 
（4）测试经步骤（3）处理后的各只电池单体的开路电压OCV，按照各只电池单体的开路电压OCV的排序，相应地对各只电池单体的容量大小进行排序，得到一序列； 
（5）抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。 
作为进一步的技术方案，所述步骤（2）中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为：将单体电池在均一的温度下并联24～72h后，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。 
作为进一步的技术方案，所述步骤（2）中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为：检测各个电池单体的开路电压OCV相差不大于0.001V，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。 
作为进一步的技术方案，所述步骤（3）中，测试各只电池单体的开路电压OCV之前，先将各只电池单体搁置24~72h。 
本发明的有益效果在于：（1）需要设备较为简单，经串并联夹具（包括串并联转换器），大功率放电电阻，保护电路板，万用表等简单设备和仪器，设备使用费用极低，特别在大容量动力电池的容量分级和配组效益更为明显；（2）测试容量精度基本可以满足单只电芯的出货要求；（3）可得到电池容量序列，如果电池单体串联组合，按序列选配的电池，其容量和电压一致性差异更小，更利于电池组的性能发挥。 
附图说明
图1是不同的钴酸锂/石墨电池的OCV/SOC对应图。 
图2是实施例中将n只电池单体并联的示意图。 
图3是实施例中将n只电池单体串联放电并检测端电压的示意图。 
图4是实施例中将n只电池单体进行容量排序的示意图。 
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述。 
具体实施方式
在相同材料体系下，锂离子电池在不同稳态开路电压OCV下，所对应的SOC（荷电率，计算公式为SOC=C1/C，C1为电池当时的荷电量，C为电池实际容量），在不同单体前重现性较好，如图1所示。图1虽然是以钴酸锂/石墨为正负极材料的电池为例，但本领域技术人员可知锂离子电池都是具有该特性的。 
由图1可以得出结论：如果OCV1＝OCV2＝…=OCVn，其中n为电池序号，则SOC1＝SOC2…=SOCn，且SOC和OCV基本是呈线性关系变化。 
据此，本实施例通过以下流程，推算得知电池单体所处的容量档，也即实现容量分级： 
如图2所示，首先将均为同一材料体系（所述同一材料体系是指相同型号的正负极材料，相同配比，相同涂膜面密度，相同电解液，相同内部结构等，相同规格型号，最好为同一批次生产）的锂离子电池单体进行并联；使各只电池单体在均一的温度（该温度可以是常温或电池的安全工作温度范围内）下，并联24～72h后，使电压实现均衡，开路电压OCV相差不大于0.001V，则认为每只电池的SOC相等，即SOC1＝SOC2＝…=SOCn。 
如图3所示，之后对电池单体实施串联放电，每只电池单体连接保护电路板实行端电压检测，具体地：将步骤1得到的电池实施串联，将cell1的正极端接电池保护电路板（以市面常规电池保护电路板为例）的B+端，负极端接V1端，cell2负极端接V2，cell3负极端接V3，依次按此法，将除最后一只的其余电池和电池保护板实施连线，最后一只电池的负极端接到电池保护板的B-端，电池保护电路板的输出端P+和P-施加到大功率电阻两端。开始放电，电池保护电路板的IC实时检测各个电池的电压，如其中一只电池放电电压达到放电保护电压（负极为石墨，正极为钴酸锂、三元和锰酸锂的放电保护电压一般为2.5～3.0V，正极为磷酸亚铁锂的一般为2.0～2.5V）时，保护电路板切断大功率电阻，停止放电，整串电池同时停止放电。此时，每只电池放电量K均相等，即K1=K2=…Kn=K。 
之后将上述步骤处理后的电池单体在相同温度下搁置24～72h后，电池开路电压恢复稳定，测试每只电池开路电压OCV；假设测得的结果为OCV1＞OCV2 ＞…＞OCVn，则电池当时的荷电率SOC2应该为SOC2 1＞SOC2 2＞…＞SOC2 n，而SOC2 1＝(C1 1-K)/C1，即 
(C1 1-K)/C1＞(C1 2-K)/C2＞…＞(C1 n-K)/Cn
SOC1 1-K/C1＞SOC1 2-K/C2＞…＞SOC1 n-K/Cn
因为：SOC1 1＝SOC1 2=…=SOC1 n
所以：-K/C1＞-K/C2＞…＞-K/Cn
-1/C1＞-1/C2＞…＞-1/Cn
C1＞C2＞…＞Cn
由此得知电池容量序列，如图4所示。 
最后，通过常规容量检测方法，抽检两只非相邻的电池单体的容量，便可得处于该两只电池序列间的电池所处的容量档；通过几次抽检，便可以实现容量分级。 

Claims (4)

1.一种锂离子电池容量分级方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）提供同一材料体系的n只锂离子电池单体；
（2）将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等，即SOC1≈SOC2≈…≈SOCn；
（3）对经步骤（2）处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体连接保护电路板，实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压，则整串电池单体同时停止放电；
（4）测试经步骤（3）处理后的各只电池单体的开路电压OCV，按照各只电池单体的开路电压OCV的排序，相应地对各只电池单体的容量大小进行排序，得到一序列；
（5）抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分级方法，其特征在于：所述步骤（2）中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为：将单体电池在均一的温度下并联24～72h后，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池容量分级方法，其特征在于：所述步骤（2）中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为：检测各个电池单体的开路电压OCV相差不大于0.001V，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的锂离子电池容量分级方法，其特征在于：所述步骤（3）中，测试各只电池单体的开路电压OCV之前，先将各只电池单体搁置24~72h。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008261A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 天津力神电池股份有限公司 一种锂离子电池自放电程度的分选方法
CN103337671A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 国家电网公司 一种废旧动力电池梯次利用筛选方法
CN105710050A (zh) * 2016-03-11 2016-06-29 北京华特时代电动汽车技术有限公司 电池单体分选方法
CN108144875A (zh) * 2017-12-21 2018-06-12 上海理工大学 一种电池串并联电路快速切换装置及切换方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305590A (zh) * 1998-06-16 2001-07-25 锦湖石油化学株式会社 用于测量电池容量的方法和设备
KR20030034853A (ko) * 2001-10-29 2003-05-09 금호석유화학 주식회사 짧은 구간의 고율 방전특성을 이용한 전지의 용량 선별방법
US20090326841A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Pattern recognition approach to battery diagnosis and prognosis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305590A (zh) * 1998-06-16 2001-07-25 锦湖石油化学株式会社 用于测量电池容量的方法和设备
KR20030034853A (ko) * 2001-10-29 2003-05-09 금호석유화학 주식회사 짧은 구간의 고율 방전특성을 이용한 전지의 용량 선별방법
US20090326841A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Pattern recognition approach to battery diagnosis and prognosis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李杨等: "磷酸铁锂动力电池动态SOC状态下的分选", 《吉林大学学报（工学版）》, vol. 41, 30 September 2011 (2011-09-30), pages 331 - 333 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103008261A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 天津力神电池股份有限公司 一种锂离子电池自放电程度的分选方法
CN103337671A (zh) * 2013-06-27 2013-10-02 国家电网公司 一种废旧动力电池梯次利用筛选方法
CN105710050A (zh) * 2016-03-11 2016-06-29 北京华特时代电动汽车技术有限公司 电池单体分选方法
CN105710050B (zh) * 2016-03-11 2018-04-03 北京华特时代电动汽车技术有限公司 电池单体分选方法
CN108144875A (zh) * 2017-12-21 2018-06-12 上海理工大学 一种电池串并联电路快速切换装置及切换方法

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