CN103008261A - 一种锂离子电池自放电程度的分选方法 - Google Patents

一种锂离子电池自放电程度的分选方法 Download PDF

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张龙
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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池自放电程度的分选方法,包括步骤:第一步:将待分选的多个电池放置在室温下,然后将所述多个电池分别放电至预设荷电状态,分别测量多个电池的第一次测试电压;第二步:继续在预设温度下将所述多个电池放置预设时间,然后分别测量多个电池的第二次测试电压;第三步:将每个电池第一次测试电压和第二次测试电压之间的差值与预设电池差值范围进行比较,将位于预设电池差值范围内的电池分选出来,分选出来的电池即为自放电性能一致的电池。本发明公开的一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其可以准确、可靠地分选出自放电性能一致的电池,以便将自放电性能一致的多个电池进行有效配对而形成电池组。

Description

一种锂离子电池自放电程度的分选方法
技术领域
 本发明涉及电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池自放电程度的分选方法。
背景技术
目前,锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点,不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用,而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
电池的自放电指的是蓄电池和原电池在不与外电路连接时,由内部自发反应引起的电池容量损失,严格的说,现在的所有电池都存在自放电情况,只是程度有所差异。
对于锂离子电池,虽然其自放电很小,但是由于现在的锂电池越来越向多配对方向发展,因此对于锂离子电池自放电一致性的要求越来越高,所以,一种有效的挑选电池自放电程度的方法在生产过程中就至关重要了。常规的挑选自放电一致性锂离子电池的方法为先将电池充至满电,记录其电压值,存储一段时间后再进行电压测试并记录,将两次测试的电压差作为挑选电池自放电程度的依据。这种挑选方法所选出的锂离子电池自放电一致性的误差较大,无法满足电池厂家和用户的需求。
因此,目前迫切需要开发出一种方法,其可以准确、可靠地分选出自放电性能一致的电池,以便将自放电性能一致的多个电池进行有效配对而形成电池组,保证所配对电池组的整体使用寿命,使得电池组安全可靠地给电动汽车等用电设备进行供电。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其可以准确、可靠地分选出自放电性能一致的电池,以便将自放电性能一致的多个电池进行有效配对而形成电池组,保证所配对电池组的整体使用寿命,使得电池组安全可靠地给电动汽车等用电设备进行供电,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
为此,本发明提供了一种锂离子电池自放电程度的分选方法,包括步骤:
第一步:将待分选的多个电池放置在室温下,然后将所述多个电池分别放电至预设荷电状态,分别测量多个电池的第一次测试电压;
第二步:继续在预设温度下将所述多个电池放置预设时间,然后分别测量多个电池的第二次测试电压;
第三步:将每个电池第一次测试电压和第二次测试电压之间的差值与预设电池差值范围进行比较,将位于预设电池差值范围内的电池分选出来,分选出来的电池即为自放电性能一致的电池。
其中,还包括步骤:
第四步:将分选出来的自放电性能一致的电池进行配组连接(例如串联),配组形成电池组。
其中,所述配组连接方式为串联方式。
其中,所述预设荷电状态小于10%。
其中,所述预设荷电状态的取值范围为5%~10%。
其中,使用电流脉冲对多个电池分别进行放电操作。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其可以准确、可靠地分选出自放电性能一致的电池,以便将自放电性能一致的多个电池进行有效配对而形成电池组,保证所配对电池组的整体使用寿命,使得电池组安全可靠地给电动汽车等用电设备进行供电,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提高的一种锂离子电池自放电程度的分选方法的流程图;
图2为本发明提高的一种锂离子电池自放电程度的分选方法具体实施例的流程图
图3为一种锂离子电池自放电曲线示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1,本发明提供了一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其
第一步:将待分选的多个电池放置在室温(例如20°~30°温度)下,然后将所述多个电池分别放电至预设荷电状态SOC(即电池的荷电深度),分别测量多个电池的第一次测试电压;
第二步:继续在预设温度(一般为40℃左右的高温)下将所述多个电池放置预设时间,然后分别测量多个电池的第二次测试电压;
第三步:将每个电池第一次测试电压和第二次测试电压之间的差值与预设电池差值范围进行比较,将位于预设电池差值范围内的电池分选出来,分选出来的电池即为自放电性能一致的电池。
对于本发明,为了配对形成自放电性能一致的电池组,参见图2,还包括步骤:
第四步:将分选出来的自放电性能一致的电池进行配组连接(例如串联),配组形成电池组。
在本发明中,需要说明的是,所述荷电状态(SOC)为电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值,常用百分数表示,也可以称为电池的荷电深度,其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=100%时表示电池完全充满。
在本发明中,所述预设荷电状态SOC可以根据用户的需要预先进行设定,本发明的预设荷电状态SOC小于10%,优选为5%~10%。
在本发明中,在第一步中,具体可以使用电流脉冲对多个电池分别进行放电操作。
在本发明中,在第二步中,在预设温度(一般为40℃左右的高温)下将所述多个电池放置预设时间(例如为24小时),目的在于保证每个电池的内部电量趋于平衡。
在本发明中,在第三步中,所述预设电压差值范围可以根据电池的容量大小和电池厂家的需求预先进行设定。一般不超过50mV,例如对于图3所示的锂离子电池,可以为50mV。
在本发明中,具体实现上,可以采用万用表来检测电池的第一次测试电压和第二次测试电压,此外,还可以为美国ARBIN 仪器公司生产的BT2000多功能电池测试站。
需要说明的是,现有的锂电池制造工艺中,挑选自放电主要方法为将电池充至满电(不同体系的电池满电电压不同),然后测试初始电压,然后存储,存储后再次测量电压,两次电压差即作为自放电判定标准。参见图3所示,图3为一种锂离子电池的恒流放电曲线示意图,图中,横坐标为容量,纵坐标为电压。从图3中可以看出,在相同的容量差值下,电压下降的速率是不一样的。为了更好的挑选自放电差异,就需要在单位容量下电压差值越大越好。因此,本发明可以根据放电曲线可以得出,电压较高及电压较低的时候单位容量下电压差值较大,相比之下,电压较低的时候电压差更大,对于挑选自放电差异更加有利。
因此,具体实现上,本发明选择在电池的荷电状态为小于10%的时候进行自放电电池的挑选。具体优选为在电池的荷电状态为5%~10%时进行自放电电池的挑选。本发明提供的锂离子电池自放电程度的分选方法,相比现有的方法,可以准确、可靠地对电池的自放电性能进行分析,进而分选出自放电性能一致的多个锂离子电池,可以很好地胜任多个电池的配对需求。
对于本发明,对于多个电池,为了实现将自放电性能一致的电池配对在一起形成电池组的目的,具体实现上,其在多个电池实际使用的预设荷电状态SOC范围内,根据实际使用的情况,使用电流脉冲给每个电池充电或放电,分两次间隔一段时间来检测电池的电压,然后以该电压差值为标准,与预设电池差值范围进行比较,将位于预设电池差值范围内的电池分选出来,实现对多个电池进行分选,分选出电池进行配组,从而可以保证由多个电池组成的电池组在实际使用过程中内部每个单体电池自放电电性能的动态一致性。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其可以准确、可靠地分选出自放电性能一致的电池,以便将自放电性能一致的多个电池进行有效配对而形成电池组,保证所配对电池组的整体使用寿命,使得电池组安全可靠地给电动汽车等用电设备进行供电,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种锂离子电池自放电程度的分选方法,其特征在于,包括步骤:
第一步:将待分选的多个电池放置在室温下,然后将所述多个电池分别放电至预设荷电状态,分别测量多个电池的第一次测试电压;
第二步:继续在预设温度下将所述多个电池放置预设时间,然后分别测量多个电池的第二次测试电压;
第三步:将每个电池第一次测试电压和第二次测试电压之间的差值与预设电池差值范围进行比较,将位于预设电池差值范围内的电池分选出来,分选出来的电池即为自放电性能一致的电池。
2.如权利要求1所述的分选方法,其特征在于,还包括步骤:
第四步:将分选出来的自放电性能一致的电池进行配组连接(例如串联),配组形成电池组。
3.如权利要求2所述的分选方法,其特征在于,所述配组连接方式为串联方式。
4.如权利要求1所述的分选方法,其特征在于,所述预设荷电状态小于10%。
5.如权利要求4所述的分选方法,其特征在于,所述预设荷电状态的取值范围为5%~10%。
6.如权利要求1至5中任一项所述的分选方法,其特征在于,使用电流脉冲对多个电池分别进行放电操作。
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