CN103956513B - 一种大容量锂动力电池的配组方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大容量锂动力电池的配组方法,包括单体电池化成数据采集及数据比对筛选、单体高温老化后充放电分容数据采集及数据比对筛选、单体电池根据化成、分容数据采集记录初选成组、成组后整体充放电单体电压与时间形成的曲线进行拟合比对筛选。本发明针对大容量锂动力电池的特点,通过上述的几种对比选取之后可以得出内阻、荷电量、循环寿命、电化学性能等相对一致的单体电池,能明显挺高电池组的循环寿命和电化学性能。

Description

一种大容量锂动力电池的配组方法
技术领域
[0001]本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种大容量锂动力电池的配组方法。
背景技术
[0002]随着工业的发达,能源消耗量的快速增长,污染也越来越严重,PM2.5成为了热门话题,越来越多的人们开始关注空气中污染物对健康的危害,“新能源汽车” “绿色交通”等字眼成为焦点,锂离子电池具有无毒、无污染、能量高、自放电低,寿命长等优点,成为了新一代“新能源汽车的动力源”。目前市场上需求的都是高电压、高容量的新能源系统,所以只能通过用多个单体电池先并后串或者先串后并来达到此要求,如申请号为201210375543.2所公开的一种锂电池的配组方法,就是根据通过测量电池的静态内阻、容量、放电时间等参数来进行分组串联的。从理论上讲,电池组内的单体电池电化学性能完全一致是最好,但由于原材料性能、加工精度、制造环境等差异造成生产出的单体电池之间电性能有一定的差异,为了使这个差异尽可能缩小,电池包的配组方式成了行业中研究的对象,传统的配组方式一般都通过测量电池的静态内阻、容量、放电平台等参数来进行筛选,但在实际应用过程中电池包内的单体电池寿命存在较大差异造成电池包的循环寿命大大低于各单体电池的平均寿命。
发明内容
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种大容量锂动力电池的配组方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005 ] 一种大容量锂动力电池的配组方法,包括有以下步骤:
[0006] (I)单体锂动力电池化成数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过电池化成设备把单体锂动力电池的编号和相对应的首充效率值和第一次充电恒压容量值生成数据表格,然后对单体锂动力电池进行首充效率比对与化成第一次充电恒压容量比对,挑选出首充效率<86%和化成第一次充电恒压容量比I 5%的单体锂动力电池;
[0007] (2)单体锂动力电池高温老化后充放电分容数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过测试设备把单体锂动力电池的自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压根据单体锂动力电池的编号加到相对应的化成数据表格里,然后进行月自放电数据比对、老化后静态电压比对、放电容量比对及0.3C放电平台电压比对,挑选出月自放电2 2 %、老化后静态电压< 3.25V、放电容量 < 额定容量和0.3C放电平台电压< 3.20V的单体锂动力电池;
[0008] (3)单体锂动力电池根据化成分容数据采集记录初选成组:根据单体锂动力电池化成数据、单体锂动力电池高温老化后充放电数据生成的表格,根据工艺要求把首充效率、第一次恒压容量、自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压数据相差范围在±1%以内的单体锂动力电池初选成组;
[0009] (4)成组后整体充放电单体电压与时间形成的曲线进行拟合比对筛选:初选成组的锂动力电池做整体充放电,把各单体锂动力电池在充放电过程中由时间和电压形成的曲线全部拟合在一起,然后挑出每组电压误差范围50mv的电池,剩余电池根据实际所需数量配对成组。
[0010]本发明的优点是:本发明通过筛选化成的首充效率和第一次恒压容量可以挑选出电芯内部本身负反应相近的电池;通过筛选高温老化后充放电分容数据可以挑选出内阻、极化、循环、平台电压相近的电池;通过挑选出参数相近的电池进行初选有利于提高单体电池的利用率;通过整体充放电单体电压与时间形成的曲线进行拟合可以挑选出电性能相近的电池;综上几个方面可以大幅度挺高电池组的循环寿命和电化学性能。
附图说明
[0011]图1为本发明实施例的化成分容数据表。
[0012]图2为本发明实施例的时间电压曲线拟合图。
具体实施方式
[0013] 一种大容量锂动力电池的配组方法,包括有以下步骤:
[0014] (I)单体锂动力电池化成数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过电池化成设备把单体锂动力电池的编号和相对应的首充效率值和第一次充电恒压容量值生成数据表格,然后对单体锂动力电池进行首充效率比对与化成第一次充电恒压容量比对,挑选出首充效率<86%和化成第一次充电恒压容量比I 5%的单体锂动力电池;
[0015] (2)单体锂动力电池高温老化后充放电分容数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过测试设备把单体锂动力电池的自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压根据单体锂动力电池的编号加到相对应的化成数据表格里,然后进行自放电数据比对、老化后静态电压比对、放电容量比对及放电平台电压比对,挑选出月自放电2 2%、老化后静态电压< 3.25V、放电容量 < 额定容量和0.3C放电平台电压< 3.20V的单体锂动力电池;
[0016] (3)单体锂动力电池根据化成分容数据采集记录初选成组:根据单体锂动力电池化成数据、单体锂动力电池高温老化后充放电数据生成的表格,根据工艺要求把首充效率、第一次恒压容量、自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压数据相差范围在±1%以内的单体锂动力电池初选成组;
[0017] (4)成组后整体充放电单体电压与时间形成的曲线进行拟合比对筛选:初选成组的锂动力电池做整体充放电,把各单体锂动力电池在充放电过程中由时间和电压形成的曲线全部拟合在一起,然后挑出每组电压误差范围50mv的电池,剩余电池根据实际所需数量配对成组。
[0018] 实施例一(挑选48V/200Ah电池组):
[0019] 1.1:在相同温度环境下对额定容量为200Ah的单体电池按照工艺要求单进行化成,如图1所示的A、B、C列所示记录电池序号及相对应化成首充效率和第一次恒压容量,挑选出首充效率< 90 %、恒压Ί 7Ah的单体电池,如图1所示的序号118-21、114-43、113-38的单体电池。
[0020] 1.2:在相同温度环境下对高温老化后额定容量为200Ah的单体电池按照工艺要求单进行分容,如图1所示的D、E、F、G列所示记录电池序号及相对应分容时的自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压,挑选出自放电率I 3%、静态电压< 3.29V、放电容量<216Ah、放电平台电压< 3.19V的单体电池,如图1所示的序号114-43、113-38、118-38的单体电池。
[0021] 1.3:根据工艺要求误差从单体电池根据化成、分容数据表格内挑选出参数相近的电池进行初选成组,如图1所示初选出2-18、19-35两组电池组,每组17块单体电池(正常48V为16串单体,多出一串用于整组测试备用)
[0022] 1.4:如图2所示把初选成组的电池串联在一起进行整体充放电,充放电完成后对测试柜形成的单体电池时间、电压曲线进行拟合,挑选出偏差较大的电池,剩余16串电池配置成48V/200Ah电池组。

Claims (1)

1.一种大容量锂动力电池的配组方法,其特征在于:包括有以下步骤: (1)单体锂动力电池化成数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过电池化成设备把单体锂动力电池的编号和相对应的首充效率值和第一次充电恒压容量值生成数据表格,然后对单体锂动力电池进行首充效率比对与化成第一次充电恒压容量比对,挑选出首充效率< 86%和化成第一次充电恒压容量比I 5%的单体锂动力电池; (2)单体锂动力电池高温老化后充放电分容数据采集及数据比对筛选:首先在相同温度环境下通过测试设备把单体锂动力电池的自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压根据单体锂动力电池的编号加到相对应的化成数据表格里,然后进行月自放电数据比对、老化后静态电压比对、放电容量比对及0.3C放电平台电压比对,挑选出月自放电2 2%、老化后静态电压< 3.25V、放电容量 < 额定容量和0.3C放电平台电压< 3.20V的单体锂动力电池; (3)单体锂动力电池根据化成分容数据采集记录初选成组:根据单体锂动力电池化成数据、单体锂动力电池高温老化后充放电数据生成的表格,根据工艺要求把首充效率、第一次恒压容量、自放电率、静态电压、放电容量、放电平台电压数据相差范围在±1%以内的单体锂动力电池初选成组; (4)成组后整体充放电单体电压与时间形成的曲线进行拟合比对筛选:初选成组的锂动力电池做整体充放电,把各单体锂动力电池在充放电过程中由时间和电压形成的曲线全部拟合在一起,然后挑出每组电压误差范围2 50mv的电池,剩余电池根据实际所需数量配对成组。
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