CN104218267A - 一种锂离子电池分容配组方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池分容配组方法。它包括以下步骤:S1:检测每个单体电池的内阻,根据单体电池的内阻值将单体电池分成若干档;S2:对每档单体电池分别进行检测,将每档单体电池进行分级;S3:将属于同一档同一等级的单体电池根据截止电压进行配组。本发明能够提高配成一组的单体电池在大电流放电时电压差的一致性,从而提高配组电池的使用寿命。

Description

一种锂离子电池分容配组方法
技术领域
[0001] 本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池分容配组方法。
背景技术
[0002]锂离子电池由于在制成方面会存在一致性的偏差问题,因而需要将性能相近的单 体电池进行配组,如果配组不当会导致整组电池的寿命下降,甚至发生爆炸、起火等安全事 故。而现有技术中,一般是以单体电池的容量、静态内阻、开路电压、放电平台时间、充放电 效率等参数为参考基准对电池进行配组。但是采用该方法存在下面的缺点:脱离了单体电 池实际使用情况,单体电池在使用过程中通常会有1C,2C甚至更大的倍率放电,在大的倍 率放电下,容易导致单体电池内阻极化,相同容量的单体电池并不能同时充放电完全。因此 往往会影响锂离子电池的容量和使用寿命,出现锂离子电池的寿命提前终止。
[0003]中国专利公开号CN1917268,公开日2007年2月21日,发明的名称为一种储能锂 电池组制造方法及一种储能锂电池组,该申请案公开了一种储能锂电池组制造方法,它包 括以下步骤:计算多个单体锂电池静态内阻与参考静态内阻差值,得到与参考静态内阻差 值小于设定静态内阻差值阈值的单体锂电池;将得到的单体锂电池,按照单体锂电池数量 要求串并联组合,形成储能锂电池组,该储能锂电池组由多个单体锂电池串并联组成,所述 单体锂电池静态内阻与参考静态内阻差值,小于设定的静态内阻差值阈值。其不足之处是, 该配组方法脱离了单体电池实际使用情况,单体电池在使用过程中通常会有1C,2C甚至更 大的倍率放电,在大的倍率放电下,容易导致单体电池内阻极化,相同容量的单体电池并不 能同时充放电完全。
发明内容
[0004] 本发明的目的是克服现有锂离子电池配组方法没有考虑单体电池在大电流放电 下容易出现内阻极化,相同容量的单体电池并不能同时充放电完全,从而影响电池使用寿 命的技术问题,提供了一种锂离子电池分容配组方法,其能够提高配成一组的单体电池在 大电流放电时电压差的一致性,从而提高配组电池的使用寿命。
[0005] 为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案予以实现: 本发明的一种锂离子电池分容配组方法,包括以下步骤: 51 :检测每个单体电池的内阻,根据单体电池的内阻值将单体电池分成若干档; 52 :对每档单体电池分别进行检测,将每档单体电池进行分级,包括以下步骤: 521 :将同一档内的每个单体电池以〇. 2C电流恒流充电至预设的电压上限值VI,接着 以〇· 5C电流恒流放电至预设的电压下限值V2,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电 池的容量数据A ; 522 :将记录的每个单体电池的容量值与预设的容量下限值Cl进行比较,取容量值大 于等于容量下限值C1的单体电池为合格电池,将容量值小于容量下限值C1的单体电池作 为不合格电池剔除; 523 :将容量值大于等于容量下限值Cl的单体电池以1C电流恒流充电,每个单体电池 的充电量为检测的每个单体电池的容量数据A,接着以2C电流恒流放电,每个单体电池的 放电量为检测的每个单体电池的容量数据A,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电池 的放电截止电压; 524 :将记录的每个单体电池的放电截止电压与预设的放电截止电压下限值V3和上限 值V4进行比较,将放电截止电压小于放电截止电压下限值V3的单体电池分为第一等级,将 放电截止电压大于等于放电截止电压下限值V3且小于等于放电截止电压上限值V4的单体 电池分为第二等级,将放电截止电压大于放电截止电压上限值V4的单体电池分为第三等 级; S3 :将属于同一档同一等级的单体电池根据截止电压进行配组。
[0006] 在本技术方案中,先将单体电池按照内阻值进行分档,将内阻值相近的单体电池 分在同一档内。接着,检测每一档的单体电池的容量,将容量不合格的单体电池剔除。然 后,对每一档的单体电池进行大电流充放电,循环3次,之后根据检测到的每个单体电池的 放电截止电压进行分级,将放电截止电压相近的单体电池分在同一级内。最后,将分在同一 档同一等级的单体电池按照截止电压从低到高排列,根据锂离子电池需要的单体电池个数 N将同一档同一等级内截止电压相邻的N个单体电池配成一组,从而保证配成一组的单体 电池在大电流放电时电压差的一致性。
[0007] 作为优选,所述步骤S1包括以下步骤:检测每个单体电池的内阻,将单体电池的 内阻值与预设内阻下限值R1和上限值R2进行比较,将内阻值小于内阻下限值R1的单体电 池分为第一档,将内阻值大于等于内阻下限值R1且小于等于内阻上限值R2的单体电池分 为第二档,将内阻值大于内阻上限值R2的单体电池分为第三档。
[0008] 作为优选,所述步骤S3包括以下步骤:将属于同一档同一等级的单体电池按照截 止电压从低到高排列,根据锂离子电池需要的单体电池个数N将同一档同一等级内截止电 压相邻的N个单体电池配成一组。
[0009] 作为优选,所述步骤S23中单体电池循环3次充放电后还包括以下步骤:将单体电 池充电到额定容量的70%-80%停止。
[0010] 作为优选,所述步骤S23中单体电池进行循环3次充放电时监测单体电池的电压, 充电时,如果单体电池电压大于等于上限值V6,则停止充电,判断单体电池充满电,充电结 束,放电时,如果单体电池电压小于等于下限值V5,则停止放电,判断该单体电池放完电, 放电结束,如果最后一次放电结束时单体电池的电压小于等于下限值V5,则重新执行步骤 S23重新对该单体电池进行检测。
[0011] 防止单体电池过冲电或过放电,如果最后一次放电结束时单体电池的电压小于等 于下限值V5,则判断单体电池过放电,这次检测结果不准确,需重新检测。
[0012] 作为优选,每个单体电池贴有编号唯一的条码。
[0013] 本发明的实质性效果是:能够提高配成一组的单体电池在大电流放电时电压差的 一致性,从而提高配组电池的使用寿命。
附图说明
[0014] 图1是本发明的一种流程图; 图2是步骤S2的流程图。
具体实施方式
[0015]下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0016]实施例:本实施例的一种锂离子电池分容配组方法,如图1所示,包括以下步骤: 51 :检测每个单体电池的内阻,根据单体电池的内阻值将单体电池分成若干档; 52 :对每档单体电池分别进行检测,将每档单体电池进行分级,如图2所示,包括以下 步骤: 521 :将同一档内的每个单体电池以〇· 2C电流恒流充电至预设的电压上限值VI,接着 以〇· 5C电流恒流放电至预设的电压下限值V2,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电 池的容量数据A ; 522 :将记录的每个单体电池的容量值与预设的容量下限值C1进行比较,取容量值大 于等于容量下限值C1的单体电池为合格电池,将容量值小于容量下限值C1的单体电池作 为不合格电池剔除; 523 :将容量值大于等于容量下限值C1的单体电池以1C电流恒流充电,每个单体电池 的充电量为检测的每个单体电池的容量数据A,接着以2C电流恒流放电,每个单体电池的 放电量为检测的每个单体电池的容量数据A,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电池 的放电截止电压; 524 :将记录的每个单体电池的放电截止电压与预设的放电截止电压下限值V3和上限 值V4进行比较,将放电截止电压小于放电截止电压下限值V3的单体电池分为第一等级,将 放电截止电压大于等于放电截止电压下限值V3且小于等于放电截止电压上限值V4的单体 电池分为第二等级,将放电截止电压大于放电截止电压上限值V4的单体电池分为第三等 级; 53 :将属于同一档同一等级的单体电池根据截止电压进行配组。
[0017] 步骤S1包括以下步骤:检测每个单体电池的内阻,将单体电池的内阻值与预设内 阻下限值R1和上限值R2进行比较,将内阻值小于内阻下限值R1的单体电池分为第一档, 将内阻值大于等于内阻下限值R1且小于等于内阻上限值R2的单体电池分为第二档,将内 阻值大于内阻上限值R2的单体电池分为第三档。
[0018] 步骤S3包括以下步骤:将属于同一档同一等级的单体电池按照截止电压从低到 高排列,根据锂离子电池需要的单体电池个数N将同一档同一等级内截止电压相邻的N个 单体电池配成一组。
[0019] 步骤S23中单体电池循环3次充放电后还包括以下步骤:将单体电池充电到额定 容量的70%-80%停止。
[0020] 步骤S23中单体电池进行循环3次充放电时监测单体电池的电压,充电时,如果单 体电池电压大于等于上限值V6,则停止充电,判断单体电池充满电,充电结束,放电时,如果 单体电池电压小于等于下限值V5,则停止放电,判断该单体电池放完电,放电结束,如果最 后一次放电结束时单体电池的电压小于等于下限值V5,则重新执行步骤S23重新对该单体 电池进行检测。防止单体电池过冲电或过放电,如果最后一次放电结束时单体电池的电压 小于等于下限值V5,则判断单体电池过放电,这次检测结果不准确,需重新检测。
[0021] 每个单体电池贴有编号唯一的条码,便于管理记录的数据。先将单体电池按照内 阻值进行分档,将内阻值相近的单体电池分在同一档内。接着,检测每一档的单体电池的 容量,将容量不合格的单体电池剔除。然后,对每一档的单体电池进行大电流充放电,循环 3次,之后根据检测到的每个单体电池的放电截止电压进行分级,将放电截止电压相近的单 体电池分在同一级内。最后,将分在同一档同一等级的单体电池按照截止电压从低到高排 列,根据锂离子电池需要的单体电池个数N将同一档同一等级内截止电压相邻的N个单体 电池配成一组,从而保证配成一组的单体电池在大电流放电时电压差的一致性。

Claims (6)

1. 一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于,包括以下步骤: 51 :检测每个单体电池的内阻,根据单体电池的内阻值将单体电池分成若干档; 52 :对每档单体电池分别进行检测,将每档单体电池进行分级,包括以下步骤: 521 :将同一档内的每个单体电池以0. 2C电流恒流充电至预设的电压上限值VI,接着 以0. 5C电流恒流放电至预设的电压下限值V2,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电 池的容量数据A ; 522 :将记录的每个单体电池的容量值与预设的容量下限值C1进行比较,取容量值大 于等于容量下限值C1的单体电池为合格电池,将容量值小于容量下限值C1的单体电池作 为不合格电池剔除; 523 :将容量值大于等于容量下限值C1的单体电池以1C电流恒流充电,每个单体电池 的充电量为检测的每个单体电池的容量数据A,接着以2C电流恒流放电,每个单体电池的 放电量为检测的每个单体电池的容量数据A,如此循环3次,记录最后一次放电时单体电池 的放电截止电压; 524 :将记录的每个单体电池的放电截止电压与预设的放电截止电压下限值V3和上限 值V4进行比较,将放电截止电压小于放电截止电压下限值V3的单体电池分为第一等级,将 放电截止电压大于等于放电截止电压下限值V3且小于等于放电截止电压上限值V4的单体 电池分为第二等级,将放电截止电压大于放电截止电压上限值V4的单体电池分为第三等 级; 53 :将属于同一档同一等级的单体电池根据截止电压进行配组。
2. 根据权利要求1所述的一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于,所述步骤S1包 括以下步骤:检测每个单体电池的内阻,将单体电池的内阻值与预设内阻下限值R1和上限 值R 2进行比较,将内阻值小于内阻下限值R1的单体电池分为第一档,将内阻值大于等于内 阻下限值R1且小于等于内阻上限值R2的单体电池分为第二档,将内阻值大于内阻上限值 R2的单体电池分为第三档。
3·根据权利要求1所述的一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于,所述步骤S3包 括以下步骤:将属于同一档同一等级的单体电池按照截止电压从低到高排列,根据锂离子 电池需要的单体电池个数N将同一档同一等级内截止电压相邻的N个单体电池配成一组。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于,所述 步骤S23中单体电池循环3次充放电后还包括以下步骤:将单体电池充电到额定容量的 70%-80% 停止。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于:所述 步骤S23中单体电池进行循环3次充放电时监测单体电池的电压,充电时,如果单体电池电 压大于等于上限值V6,则停止充电,判断单体电池充满电,充电结束,放电时,如果单体电池 电压小于等于下限值 V5,则停止放电,判断该单体电池放完电,放电结束,如果最后一次放 电结束时单体电池的电压小于等于下限值V5,则重新执行步骤S23重新对该单体电池进行 检测。
6. 根据权利要求1或2或3所述的一种锂离子电池分容配组方法,其特征在于:每个 单体电池贴有编号唯一的条码。
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