CN106475329A - 一种电池成组方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的电池成组方法，基于多项影响电池成组一致性的评价参数，通过大量的电池样本并结合3σ准则确定具有代表性的参考数据库，提出了电池多参数一致性分档以及多参数一致性评价权重系数的概念，并结合这些参数给出了综合评估电池成组一致性的参数Distance计算公式。本发明提供的电池成组方法100大大避免基于单项电池评价参数的分组方法导致的电池成组一致性过于单一的缺陷，实现了从整体上、多方面提高电池成组一致性。并且，对于同一厂家而言，在电池材料、生产工艺不变的情况下，所建立的电池参考数据库具有一定的稳定性，并不需要多次进行数据库重建，另外所使用的参数计算方法并不复杂，可轻松实现程序化、自动化分档。

Description

一种电池成组方法
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池成组方法。
【背景技术】
电池在使用的过程中，通常将复数个电池进行并串组合形成电池组以满足各类电子产品所需的容量及电压。然而，在电池制造过程中，由于材料、制造工艺、生产环境等因素的多样性，导致生产的电池的容量、内阻、自放电率等各项性能参数不完全一致，如果在电池成组过程中，将性能参数差异过大的电池组装在一起，会大大降低电池组的一致性，从而降低电池组的使用寿命。
目前提高电池组一致性的电池成组方法主要以下四种：
(1)基于容量一致性的电池成组方法：这种方法是在电池生产出来后根据容量测试检测到的电池的容量，按照一定的容量梯度分档筛选电池，把容量相近的电池分为一组，从而提高电池组在容量上的一致性。
(2)基于电压一致性的电池成组方法：这种方法是通过测量电池组内各电池的电压，根据电压差异来对电池组一致性作评价，通过减小电池电压差异性从而提高电池组一致性。
(3)基于内阻一致性的电池成组方法：这种方法是通过测量电池组内各电池的直流或交流内阻，根据阻值的差异来评价电池组一致性，将阻值相近的电池成组来提高电池组一致性。
(4)基于自放电率一致性的电池成组方法：该方法是使用一定倍率的电流对电池组内各电池进行充电至某截止电压，然后在特定温度下搁置一段时间后测量电池的开路电压，比较电压压降大小来评价电池组一致性，并将压降相近的电池成组来提高电池组一致性。
以上方法的思想都是将某一项电池性能参数作为电池组一致性评判依据，将某电池性能参数相近的电池分为一组，减小组内电池在该参数上的差异性，从而提高电池组一致性。然而，电池组一致性是一个综合性的问题，并不能从单一的参数来评价，例如生产出来的电池尽管容量相近，但内阻、自放电等可能相差较大，电池各项参数受多个不同的制造工艺影响，所以单一的参数并不能全面地描述电池组一致性。
鉴于此，实有必要提供一种新型的电池成组方法以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种基于电池多项性能参数的提高电池组一致性的电池成组方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种电池成组方法100，包括如下步骤：步骤一：选定用于评价电池模组的k个评价参数；步骤二：从电池厂家随机选定n个电池作为电池样本；步骤三：分别测定电池样本中n个电池的k个评价参数；步骤四：分别计算k个评价参数中每个评价参数中的n个数据点的标准差；步骤五：根据拉依达准则剔除数据异常点，并建立参考数据库；步骤六：对k个评价参数中的每个评价参数进行一致性分档，确定分档区间，每个评价参数包括m个档位区间；步骤七：计算k个评价参数中每个评价参数在各个档位区间的平均值μij(i表示第i项参数，i＝1，2，3…k；j表示第j个档位，j＝1，2，3…m-1)；步骤八：设置评价参数一致性的权重系数γi(i表示第i项参数，i＝1，2，3，…k)，且γi满足：∑γi＝1；步骤九：计算电池样本的一致性分档评价系数Distance＝min((γ1*(X1-μ1j)^2+γ2*(X2-μ2j)^2+…γk*(Xk-μkj)^2)^1/2)，其中Xi表示第i项评价参数的数值；步骤十：将Distance值处于同一档位区间的电池成组。
相比于现有技术，本发明提供的电池成组方法大大避免基于单项电池评价参数的分组方法导致的电池成组一致性过于单一的缺陷，实现了从整体上、多方面提高电池成组一致性。并且，对于同一厂家而言，在电池材料、生产工艺不变的情况下，所建立的电池参考数据库具有一定的稳定性，并不需要多次进行数据库重建，另外所使用的参数计算方法并不复杂，可轻松实现程序化、自动化分档。
【附图说明】
图1为本发明提供的电池成组方法的流程图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种电池成组方法100，包括如下步骤：
步骤一：选定用于评价电池模组的k个评价参数；
步骤二：从电池厂家随机选定n个电池作为电池样本；
步骤三：分别测定电池样本中n个电池的k个评价参数；
步骤四：分别计算k个评价参数中每个评价参数中的n个数据点的标准差；
步骤五：根据拉依达准则剔除数据异常点，并建立参考数据库；
步骤六：对k个评价参数中的每个评价参数进行一致性分档，确定分档区间，每个评价参数包括m个档位区间；
步骤七：计算k个评价参数中每个评价参数在各个档位区间的平均值μij(i表示第i项参数，i＝1，2，3…k；j表示第j个档位，j＝1，2，3…m-1)；
步骤八：设置评价参数一致性的权重系数γi(i表示第i项参数，i＝1，2，3，…k)，且γi满足：∑γi＝1；
步骤九：计算电池样本的一致性分档评价系数Distance＝min((γ1*(X1-μ1j)^2+γ2*(X2-μ2j)^2+…γk*(Xk-μkj)^2)^1/2)，其中Xi表示第i项评价参数的数值；
步骤十：将Distance值处于同一档位区间的电池成组。
具体的，所述步骤六中的分档方法包括如下步骤：
步骤a：获取每个评价参数的最大值βimax和最小值βimin(βi表示第i个参数的最值)；
步骤b：计算各评价参数每个档位区间的区间长度Li＝(βimax-βimin)/(m-1)；
步骤c：确定任意第i个评价参数的档位区间为：[βimin，βimin+Li]、[βimin+Li，βimin+2*Li]…[βimin+(m-2)*Li，βimax]。
具体的，所述步骤一中的评价参数包括电池的容量、电压、内阻及自放电率。本发明提供一种电池成组方法100，综合考虑了影响电池成组一致性的各项评价参数，选定k个参数对电池一致性进行评价，更好的保证了电池成组后的一致性性能。
具体的，步骤二中的n值为1000。本发明提供一种电池成组方法100，步骤二中随机选定n个电池作为电池样本，保证了样本的随机性，且本实施方式中，n值为1000，电池的数量足够大，进一步保证了电池样本的代表性。
具体的，所述步骤五中的拉依达准则即3σ准则，其中σi表示第i项参数的标准差σ，i＝1，2,，…k；3σ准则即把各项评价参数中与平均值之差大于3σ的数据剔除。本发明提供一种电池成组方法100，在步骤五中剔除各项评价参数的奇异数据，保证了参考数据库的可靠性。
与现有技术相比，本发明提供的电池成组方法100，基于多项影响电池成组一致性的评价参数，通过大量的电池样本并结合3σ准则确定具有代表性的参考数据库，提出了电池多参数一致性分档以及多参数一致性评价权重系数的概念，并结合这些参数给出了综合评估电池成组一致性的参数Distance计算公式。
本发明提供的电池成组方法100大大避免基于单项电池评价参数的分组方法导致的电池成组一致性过于单一的缺陷，实现了从整体上、多方面提高电池成组一致性。并且，对于同一厂家而言，在电池材料、生产工艺不变的情况下，所建立的电池参考数据库具有一定的稳定性，并不需要多次进行数据库重建，另外所使用的参数计算方法并不复杂，可轻松实现程序化、自动化分档。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (4)

1.一种电池成组方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：选定用于评价电池模组的k个评价参数；
步骤二：从电池厂家随机选定n个电池作为电池样本；
步骤三：分别测定电池样本中n个电池的k个评价参数；
步骤四：分别计算k个评价参数中每个评价参数中的n个数据点的标准差；
步骤五：根据拉依达准则剔除数据异常点，并建立参考数据库；
步骤六：对k个评价参数中的每个评价参数进行一致性分档，确定分档区间，每个评价参数包括m个档位区间；
步骤七：计算k个评价参数中每个评价参数在各个档位区间的平均值μij(i表示第i项参数，i＝1，2，3…k；j表示第j个档位，j＝1，2，3…m-1)；
步骤八：设置评价参数一致性的权重系数γi(i表示第i项参数，i＝1，2，3，…k)，且γi满足：∑γi＝1；
步骤九：计算电池样本的一致性分档评价系数Distance＝min((γ1*(X1-μ1j)^2+γ2*(X2-μ2j)^2+…γk*(Xk-μkj)^2)^1/2)，其中Xi表示第i项评价参数的数值；
步骤十：将Distance值处于同一档位区间的电池成组。
2.如权利要求1所述的电池成组方法，其特征在于：所述步骤六中的分档方法包括如下步骤：
步骤a：获取每个评价参数的最大值βimax和最小值βimin(βi表示第i个参数的最值)；
步骤b：计算各评价参数每个档位区间的区间长度Li＝(βimax-βimin)/(m-1)；
步骤c：确定任意第i个评价参数的档位区间为：[βimin，βimin+Li]、[βimin+Li，βimin+2*Li]…[βimin+(m-2)*Li，βimax]。
3.如权利要求1所述的电池成组方法，其特征在于，所述步骤一中的评价参数包括电池的容量、电压、内阻及自放电率。
4.如权利要求1所述的电池成组方法，其特征在于，步骤二中的n值为1000。
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