CN103346358B - 一种铅酸电池的配组方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种铅酸电池的配组方法，优化现有的配组工艺，提高整组电池的单体一致性。本发明的铅酸电池的配组方法包括如下步骤：A：检测并记录各个电池的静置开路电压，并剔除静置开路电压不符合要求的电池；B：以预定倍率电流和放电时间对电池进行第一次放电，并根据第一次放电末态动态电压值对电池进行第一次配组；C：将第一次配组后的电池静置存放预定时间；D：以预定倍率电流和放电时间对第一次配组后同组的电池进行第二次放电，并根据第二次放电末态动态电压值对电池进行第二次配组。
Description
技术领域
本发明属于铅酸电池技术领域，具体涉及到一种铅酸电池的配组方法。
背景技术
能源战略已成为许多国家的重要发展战略，能源危机将成为许多国家未来面临的主要挑战。节约资源、减少废气排放，是各国政府首要解决的难题。在此形势下，我国对电动车的事业发展非常重视，并得到政府部门的大力支持。
铅酸电池经过两百年的发展，目前是可充电电池领域技术最成熟的电池。随着全球能源消耗的加剧，电动汽车作为一种环保节能的新型交通工具备受欢迎。锂电池由于技术瓶颈，至今无法突破电压一致性和安全性的问题，且造价成本太高，现阶段还难以在电动汽车领域得到推广。相反，铅酸电池却具有较高的安全性和稳定性，且成本低，较为容易得到推广。所以近年来，低速电动汽车已经逐渐成为城镇和郊区居民出行很好的代步工具，这些电动车大部分使用的都是阀控铅酸电池。
电动车用铅酸蓄电池的配组是其生产中重要的环节，直接关系到整组蓄电池的寿命，所以电池生产过程中的配组工序就显得非常重要。目前国内大多数铅酸蓄电池生产厂家采用的配组方式，主要考虑的因素是容量、放电末态动态电压及静置开路电压。目前国内大多数铅酸蓄电池厂家的配组方式均为：将若干蓄电池串联起来，设定一定的时间及放电倍率对蓄电池组进行放电后，记录电池的放电末态动态电压；再将电池组按照一定的充电方式充满电后，记录电池的静置开路电压，将放电末态动态电压及充满电后静置开路电压相近的电池配成一组。采用这种配组工艺生产的电池，往往在使用过一段时间后很容易出现整组电池内单只电池落后，导致整组电池寿命下降的现象。
发明内容
本发明的目的是提出一种铅酸电池的配组方法，优化现有的配组工艺，提高整组电池的单体一致性。
本发明的铅酸电池的配组方法包括如下步骤：
A：检测并记录各个电池的静置开路电压，并剔除静置开路电压不符合要求的电池；
B：以预定倍率电流和放电时间对电池进行第一次放电，并根据第一次放电末态动态电压值对电池进行第一次配组；
C：将第一次配组后的电池静置存放预定时间；
D：以预定倍率电流和放电时间对第一次配组后同组的电池进行第二次放电，并根据第二次放电末态动态电压值对电池进行第二次配组。
进一步地，所述C步骤中，将第一次配组后的电池根据不同的环境温度静置存放不同的时间，环境温度越高，电池静置存放的时间就越短。具体来说，当环境温度大于或等于15℃时，电池静置存放的周期为7天，当环境温度小于15℃时，电池静置存放的周期为7～14天。
进一步地，B步骤和D步骤中所述的放电倍率为0.33C，所述的放电时间为3小时。
进一步地，所述B步骤中，将第一次放电完成的电池按0～200mV的放电末态动态电压差范围进行第一次配组，其优选方案是将第一次放电完成的电池按0～100mV的放电末态动态电压差范围进行第一次配组。
进一步地，所述D步骤中，将第二次放电完成的电池按0～500mV的放电末态动态电压差范围进行第二次配组，其优选方案是将第二次放电完成的电池按0～200mV的放电末态动态电压差范围进行第二次配组。
本发明的铅酸电池的配组方法在现有配组工艺的基础上，增加了静置存放的步骤，并根据静置后的放电参数来确定电池内部参数，并通过这些与电池性能相关的参数来对电池进行配组。通过这种配组工艺生产出的成组电池，不仅考虑了容量，同时也考虑了自放电对电池性能的影响，提高了电池组的一致性，从而提高了电池组循环寿命。而且增加了静置存放的配组工艺，对测试设备的要求比较容易实现，有很强的可操作性。
具体实施方式
下面通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例的铅酸电池的配组方法步骤如下：
对于同批次电池，用万用表或其它检测设备检测并记录电池的静置开路电压，剔除掉静置开路电压不符合要求的电池；然后将电池串联成组连接到充放电设备上，并连接好电压采集线（最好采用具有自动记录数据功能的设备，并保证设备的采集精度为0.1～5s），设定0.33C倍率放电电流对电池进行第一次放电，放电时间为3小时，记录下各个电池的放电末态动态电压；第一次放电结束后，将符合额定容量要求的电池按照放电末态动态电压差值范围对电池进行第一次配组；第一次配组后根据环境温度的不同进行静置存放不同时间：静置存放周期结束后，将电池以0.33C倍率放电电流对电池进行第二次放电，放电时间为3小时，记录下放电末态动态电压；第二次放电结束后，将符合额定容量要求的电池按照放电末态动态电压差值范围对电池进行第二次配组。
下面以25只同批次生产的12V、150Ah型号的铅酸电池为例，采用本发明所提出的配组工艺进行配组，并对电池组进行初始容量及循环寿命测试。
测量充满电的12V、150Ah型号的25只铅酸电池的静置开路电压，剔除掉静置开路电压不符合要求的铅酸电池，将剩余铅酸电池连接到充放电设备上，并连接好电压采集线，以0.33C电流放电3小时，静置30分钟后测量并记录放电终止电压，按照放电终止电压差值0～200mV的差值范围，筛选出了18只电池；第一次配组的18只电池的具体数据见表1：
表1 ：第一次配组的18只电池的具体数据
| 编号 | 静置电压/V | 放电终止电压/V | 编号 | 静置电压/V | 放电终止电压/V |
| 1 | 13.33 | 11.07 | 10 | 13.32 | 11.01 |
| 2 | 13.32 | 11.09 | 11 | 13.32 | 11 |
| 3 | 13.32 | 11.07 | 12 | 13.32 | 10.96 |
| 4 | 13.32 | 11.06 | 13 | 13.32 | 10.98 |
| 5 | 13.32 | 11.05 | 14 | 13.32 | 10.98 |
| 6 | 13.32 | 11.05 | 15 | 13.32 | 10.98 |
| 7 | 13.32 | 11.04 | 16 | 13.31 | 11.06 |
| 8 | 13.32 | 11.03 | 17 | 13.31 | 11.06 |
| 9 | 13.32 | 11.02 | 18 | 13.31 | 11.05 |
将上述18只铅酸电池在环境温度为9℃的环境下，静置存放14天。
将静置存放结束后的18只铅酸电池连接到充放电设备上，并连接好电压采集线，以0.33C电流放电3小时，静置30分钟后测量并记录放电终止电压，按照放电终止电压差值0～500mV的差值范围，筛选出了10只电池配成电池组；第二次配组的10只电池的具体数据见表2：
表2 ：第二次配组的10只电池的具体数据
| 编号 | 静置电压/V | 放电终止电压/V | 编号 | 静置电压/V | 放电终止电压/V |
| 1 | 13.43 | 10.93 | 6 | 13.44 | 10.63 |
| 2 | 13.44 | 10.99 | 7 | 13.44 | 10.63 |
| 3 | 13.44 | 10.96 | 8 | 13.44 | 10.62 |
| 4 | 13.45 | 10.97 | 9 | 13.44 | 10.57 |
| 5 | 13.44 | 10.91 | 10 | 13.46 | 10.54 |
目前铅酸蓄电池行业普遍水平是按照0.33C放电倍率进行80%DOD循环寿命测试，铅酸蓄电池单体循环寿命做到400次。按照本实施例配组工艺生产的电池组，按照相同的测试方法，电池组的循环寿命目前已做到了240次，且一致性仍保持良好。
Claims (1)
1.一种铅酸电池的配组方法，其特征在于包括如下步骤：
A：检测并记录各个电池的静置开路电压，并剔除静置开路电压不符合要求的电池；
B：以预定倍率电流和放电时间对电池进行第一次放电，将第一次放电完成的电池按0～100mV的放电末态动态电压差范围进行第一次配组；
C：将第一次配组后的电池静置存放预定时间；当环境温度大于或等于15℃时，电池静置存放的时间为7天，当环境温度小于15℃时，电池静置存放的时间为7～14天；
D：以预定倍率电流和放电时间对第一次配组后同组的电池进行第二次放电，并将第二次放电完成的电池按0～200mV的放电末态动态电压差范围进行第二次配组；
所述B步骤和D步骤中所述的放电倍率为0.33C，B步骤和D步骤中所述的放电时间为3小时。
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