CN104835987B - 用于电池系统的电池预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电池系统的电池预处理方法，包括以下步骤：对待处理的单体电池进行充电以使待处理的单体电池的SOC达到第一预设值；将达到第一预设值的单体电池静置第一预设时间，并通过监测每个单体电池的压降以将压降大于第一预设电压压降的单体电池筛除；将筛除后的每个单体电池的SOC调整为第二预设值；将第二预设值的单体电池组装成电池模块，并对电池模块进行充电以使电池模块的SOC达到第三预设值；在预设温度下将电池模块静置第二预设时间，并通过判断电池模块的压降以判断电池模块是否合格。该电池预处理方法能够准确地判断单体电池是否出现电芯内短路，有效地避免单体电池因电芯内短路而发生失效的现象，并缩短了电池预处理的周期。

Description

用于电池系统的电池预处理方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种用于电池系统的电池预处理方法。
背景技术
目前，电动汽车的安全性从很大程度上取决于电动汽车的电池系统的安全性，而电池系统是否出现故障大多数是与单体电池的电芯自身的内短路密切相关的。
其中，电芯内短路是一个渐进的过程，一般不容易被发现，因此给实际判断电池系统是否故障带来了很大的困难。而大多数电池厂家都是从电芯生产的角度来降低电池因电芯内短路而发生失效的现象。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题和事实的认识发现作出的：
相关技术中，对电池的预处理过程一般为：将经历过化成的电池的SOC(State ofCharge，荷电状态)调整至40-50％；在常温条件下静置10-30天；监测电池的电压变化，将压降比较大的电池挑出。
然而，上述这种方案对电池进行预处理的周期太长，同时不能有效避免有些单体电池因电芯内短路而发生失效的现象。
为此，本发明的目的在于提出一种用于电池系统的电池预处理方法，通过将待处理的单体电池充电到比较高的荷电状态来静置监测，从而能够准确地判断单体电池是否出现电芯内短路，有效地避免单体电池因电芯内短路而发生失效的现象。
为达到上述目的，本发明实施例提出的一种用于电池系统的电池预处理方法，包括以下步骤：对待处理的单体电池进行充电以使所述待处理的单体电池的荷电状态SOC达到第一预设值；将达到所述第一预设值的单体电池静置第一预设时间，并通过监测每个单体电池的压降以将所述压降大于第一预设电压压降的单体电池筛除；将筛除后的每个单体电池的SOC调整为第二预设值，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值；将所述第二预设值的单体电池组装成电池模块，并对所述电池模块进行充电以使所述电池模块的SOC达到第三预设值，其中，所述第三预设值大于所述第二预设值；在预设温度下将所述电池模块静置第二预设时间，并通过判断所述电池模块的压降以判断所述电池模块是否合格。
根据本发明的一个实施例，所述待处理的单体电池为通过化成处理的单体电池。
根据本发明的一个实施例，所述第一预设时间为48-72h，所述第二预设时间为48-72h。
根据本发明的一个实施例，所述预设温度为20-25℃。
根据本发明的一个实施例，所述第一预设值为100％，所述第二预设值为50％。
根据本发明的一个实施例，在判断所述电池模块是否合格时，如果所述电池模块的压降大于第二预设电压压降，则判断所述电池模块不合格。
根据本发明的一个实施例，还包括：将合格的电池模块的SOC调整为第四预设值，并将调整后的电池模块进行成组，其中，所述第四预设值小于所述第三预设值。
根据本发明的一个实施例，所述第三预设值为100％，所述第四预设值为50％。
根据本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法，首先将待处理的单体电池例如经过化成处理后的单体电池充电到比较高的荷电状态例如100％荷电状态，接着将这些满电状态的单体电池静置第一预设时间例如48-72h，并通过监测每个单体电池的压降以筛除掉压降比较大即电芯内短路现象比较严重的单体电池，然后将筛除后的每个单体电池的SOC调整到第二预设值例如50％，并将这些单体电池组装成电池模块，以及将电池模块充电到满电状态即电池模块的SOC为100％，接着在常温条件例如20-25℃下将电池模块静置第二预设时间例如48-72h，最后通过判断电池模块的压降来判断电池模块是否合格，如果电池模块的压降大于第二预设电压压降，说明电池模块内短路即自放电现象严重，则判断电池模块不合格。由于单体电池在满电状态时其材料的活性最高，而此时单体电池的一些隐性影响例如电芯内短路现象最容易显现，因此，本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法通过将待处理的单体电池充电到比较高的荷电状态例如满电状态来静置监测，并将电池模块也充电到满电状态来静置监测，从而能够准确地判断单体电池是否出现电芯内短路，有效地避免单体电池因电芯内短路而发生失效的现象，并且大大缩短了预处理周期，以及能够准确地判断出电池模块是否合格，有效地保证成组的电池系统安全可靠。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法的流程图；以及
图2为根据本发明一个具体实施例的用于电池系统的电池预处理方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
首先，本申请的发明人在研究时发现，单体电池在满电状态即电量处于最高的状态时，其材料的活性也最高，而此时单体电池的一些隐性影响例如电芯内短路现象最容易显现。即言，根据电池的热动力学原理，电量越高的单体电池则越不稳定，因此，本发明通过将待处理的单体电池充电到比较高的荷电状态例如满电状态来静置监测，并将电池模块也充电到满电状态来静置监测，来判断单体电池以及电池模块的电芯内短路的问题。
下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于电池系统的电池预处理方法。
图1为根据本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法的流程图。如图1所示，该用于电池系统的电池预处理方法包括以下步骤：
S1，对待处理的单体电池进行充电以使待处理的单体电池的荷电状态SOC达到第一预设值。
根据本发明的一个实施例，所述待处理的单体电池为通过化成处理的单体电池。并且，第一预设值可以为100％，即将通过化成处理的单体电池充电至满电状态。
S2，将达到第一预设值的单体电池静置第一预设时间，并通过监测每个单体电池的压降以将压降大于第一预设电压压降的单体电池筛除。
其中，第一预设时间可以为48-72h，第一预设电压压降为标定值，一般是根据每个单体电池自放电情况而得到的统计值。
具体而言，在步骤S2中，将满电状态的单体电池静置48-72h，然后监测每个单体电池的电压变化，从而可以将电压变化比较大的单体电池筛除掉，即筛除掉电芯内短路现象即自放电现象比较严重的单体电池，因此，本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法能够有效地避免单体电池因电芯内短路而发生失效的现象，并且大大缩短静置时间，避免静置时间过长而造成单体电池的电量损失。
S3，将筛除后的每个单体电池的SOC调整为第二预设值，其中，第二预设值小于第一预设值。
根据本发明的一个实施例，第二预设值可以为50％。即言，在本步骤中，对自放电现象符合要求的单体电池进行充放电，使得自放电现象符合要求的每个单体电池的SOC为50％。
S4，将第二预设值的单体电池组装成电池模块，并对电池模块进行充电以使电池模块的SOC达到第三预设值，其中，第三预设值大于第二预设值。
根据本发明的一个实施例，第三预设值可以为100％。
S5，在预设温度下将电池模块静置第二预设时间，并通过判断电池模块的压降以判断电池模块是否合格。
其中，预设温度可以为20-25℃即为常温条件下的温度，第二预设时间可以为48-72h。
根据本发明的一个实施例，在判断电池模块是否合格时，如果电池模块的压降大于第二预设电压压降，则判断所述电池模块不合格。同样地，这里的第二预设电压压降也是标定值。
在本发明的实施例中，电池模块由自放电现象符合要求且SOC为50％的单体电池组成，并对该电池模块进行充电使得该电池模块的SOC为100％，然后将该电池模块静置48-72小时，再通过检测该电池模块的电压变化来判断该电池模块是否合格，即判断该电池模块的压降是否大于第二预设电压压降，如果是，说明该电池模块的自放电现象比较严重，则判断该电池模块不合格。因此，本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法还能够避免电池模块因电芯内短路即自放电而发生失效的现象，并且通过合理设置静置时间的大小，从而可避免因静置时间过长而造成电池模块的电量损失以及静置时间过短而无法准确判断电池模块是否合格。
根据本发明的一个实施例，上述的用于电池系统的电池预处理方法还包括：将合格的电池模块的SOC调整为第四预设值，并将调整后的电池模块进行成组，其中，所述第四预设值小于所述第三预设值。并且，第四预设值可以为50％。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，上述的用于电池系统的电池预处理方法包括以下步骤：
S201，将经过化成处理的单体电池充电至满电状态，每个经过化成处理的单体电池的SOC为100％。
S202，将SOC为100％的单体电池静置48-72h，并监测每个单体电池的电压变化。
S203，判断单体电池的压降是否大于第一预设电压压降。如果是，执行步骤S204；如果否，执行步骤S205。
S204，判断该单体电池为不合格产品。
S205，判断该单体电池为合格产品。
S206，将合格的单体电池的SOC调整为50％。
S207，将这些SOC为50％的单体电池组装成电池模块。
S208，对电池模块进行充电，使得电池模块的SOC为100％。
S209，在常温下将电池模块静置48-72h，并监测该电池模块的电压变化。
S210，判断电池模块的压降是否大于第二预设电压压降。如果是，执行步骤S211；如果否，执行步骤S212。
S211，判断该电池模块不合格。
S212，判断该电池模块合格。
S213，将合格的电池模块的SOC调整为50％。
S214，将这些SOC为50％的电池模块成组设置。
根据本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法，首先将待处理的单体电池例如经过化成处理后的单体电池充电到比较高的荷电状态例如100％荷电状态，接着将这些满电状态的单体电池静置第一预设时间例如48-72h，并通过监测每个单体电池的压降以筛除掉压降比较大即电芯内短路现象比较严重的单体电池，然后将筛除后的每个单体电池的SOC调整到第二预设值例如50％，并将这些单体电池组装成电池模块，以及将电池模块充电到满电状态即电池模块的SOC为100％，接着在常温条件例如20-25℃下将电池模块静置第二预设时间例如48-72h，最后通过判断电池模块的压降来判断电池模块是否合格，如果电池模块的压降大于第二预设电压压降，说明电池模块内短路即自放电现象严重，则判断电池模块不合格。由于单体电池在满电状态时其材料的活性最高，而此时单体电池的一些隐性影响例如电芯内短路现象最容易显现，因此，本发明实施例的用于电池系统的电池预处理方法通过将待处理的单体电池充电到比较高的荷电状态例如满电状态来静置监测，并将电池模块也充电到满电状态来静置监测，从而能够准确地判断单体电池是否出现电芯内短路，有效地避免单体电池因电芯内短路而发生失效的现象，并且大大缩短了预处理周期，以及能够准确地判断出电池模块是否合格，有效地保证成组的电池系统安全可靠。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
对待处理的单体电池进行充电以使所述待处理的单体电池的荷电状态SOC达到第一预设值；
将达到所述第一预设值的单体电池静置第一预设时间，并通过监测每个单体电池的压降以将所述压降大于第一预设电压压降的单体电池筛除；
将筛除后的每个单体电池的SOC调整为第二预设值，其中，所述第二预设值小于所述第一预设值；
将所述第二预设值的单体电池组装成电池模块，并对所述电池模块进行充电以使所述电池模块的SOC达到第三预设值，其中，所述第三预设值大于所述第二预设值；
在预设温度下将所述电池模块静置第二预设时间，并通过判断所述电池模块的压降以判断所述电池模块是否合格；
将合格的电池模块的SOC调整为第四预设值，并将调整后的电池模块进行成组，其中，所述第四预设值小于所述第三预设值。
2.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，所述待处理的单体电池为通过化成处理的单体电池。
3.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，所述第一预设时间为48-72h，所述第二预设时间为48-72h。
4.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，所述预设温度为20-25℃。
5.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，在判断所述电池模块是否合格时，如果所述电池模块的压降大于第二预设电压压降，则判断所述电池模块不合格。
6.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，所述第一预设值为100％，所述第二预设值为50％。
7.如权利要求1所述的用于电池系统的电池预处理方法，其特征在于，所述第三预设值为100％，所述第四预设值为50％。
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