CN106597107A - 一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，包括步骤：第一步：将多个待筛选的夹具，依次接入同一个电池充放电测试设备，并依次将所具有的正极测试端和负极测试端夹持在同一个预设导电载体上；第二步：使用所述电池充放电测试设备，实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻，并实时记录测试值；第三步：筛选出数值最小的所述预设导电载体的直流内阻测试值所对应的夹具，该夹具即为所述多个待筛选的夹具中具有最小内阻的夹具。本发明可以方便可靠地筛选出优质的、自身内阻小的夹具，有效去除夹具对电池充放电测试设备的测试干扰，保证电池充放电测试设备可靠、准确地测试出锂离子电池的直流内阻。

Description

一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法。

背景技术

目前，锂离子电池具有使用寿命长、对环境无害、比能高、比功率高、转换率高等诸多优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。

许多手机的锂离子电池在寒冬季节使用时，经常在剩余电量为20％就出现直接关机的问题，这个正是锂离子电池低温性能略差的表现，而针对此现象，在锂离子电池的开发中，电池生产厂家需要检验锂离子电池的低温性能以及直流内阻，而直流内阻正是评价锂离子电池性能的关键。可以说，锂离子电池直流内阻的降低，可以提高锂离子电池的倍率性能和低温性能。

因此，通过电池充放电测试设备精准地测试锂离子电池的直流内阻显得尤为重要。目前，通过测试时发现，同一型号的相同批次的电池在不同电池充放电设备的不同通道(即采用的不是同一个测试夹具)所测试出的直流内阻有些是相同的或者非常接近，有些是明显不同的，特别是在一些通道(例如夹具)线接触不良)时，直流内阻的测量偏差可以大到几十甚至百毫欧。因此，筛选出更优质的、自身内阻小的夹具来和电池充放电测试设备配套使用，对于对锂离子电池的直流内阻的测试尤为重要。

因此，目前迫切需要开发出一种方法，其可以方便可靠地筛选出优质的、自身内阻小的夹具，从而在该夹具和电池充放电测试设备配套使用时，可以有效去除夹具对电池充放电测试设备的测试干扰，从而保证电池充放电测试设备可靠、准确地测试出锂离子电池的直流内阻，最终有效地反映出锂离子电池的容量、倍率和低温性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，其可以方便可靠地筛选出优质的、自身内阻小的夹具，从而在该夹具和电池充放电测试设备配套使用时，可以有效去除夹具对电池充放电测试设备的测试干扰，从而保证电池充放电测试设备可靠、准确地测试出锂离子电池的直流内阻，最终有效地反映出锂离子电池的容量、倍率和低温性能，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，包括步骤：

第一步：将多个待筛选的夹具，依次接入同一个电池充放电测试设备，并在接入到所述电池充放电测试设备后，所述多个待筛选的夹具依次将所具有的正极测试端和负极测试端夹持在同一个预设导电载体上；

第二步：使用所述电池充放电测试设备，实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻，并实时记录每一个待筛选的夹具所对应的所述预设导电载体的直流内阻测试值；

第三步：筛选出数值最小的所述预设导电载体的直流内阻测试值所对应的夹具，该夹具即为所述多个待筛选的夹具中具有最小内阻的夹具。

其中，所述预设导电载体为镍带或者锂离子电池。

其中，当所述预设导电载体为镍带时，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与所述镍带的左右两端相连接，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接。

其中，当所述预设导电载体为锂离子电池时，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与所述锂离子电池的左右两端相连接，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接。

其中，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体包括以下步骤：

所述电池充放电设备先休眠预设时间段，然后对所述预设导电载体在被每一个待筛选的夹具夹持时进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。

其中，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体包括以下步骤：

所述电池充放电设备首先采用预设第一电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或放电，然后采用预设第二电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。

其中，在第二步中，所述预设直流电阻计算公式为：

所述夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)；

其中，U1和U2分别为第一次测试电压和第二次测试电压，I1和I2分别为第一次测试电流和第二次测试电流。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，其可以方便可靠地筛选出优质的、自身内阻小的夹具，从而在该夹具和电池充放电测试设备配套使用时，可以有效去除夹具对电池充放电测试设备的测试干扰，从而保证电池充放电测试设备可靠、准确地测试出锂离子电池的直流内阻，最终有效地反映出锂离子电池的容量、倍率和低温性能，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提高的一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法的流程图；

图2为本发明提供的一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，在使用镍带进行测试时，夹具与镍带的连接结构示意简图；

图3为四个试验夹具和一个对比夹具在使用同一个电池充放电测试设备连接后，对同一个镍带进行直流内阻测试的性能参数表图；

图4为本发明提供的一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，在使用锂离子电池进行测试时，夹具与锂离子电池的连接结构示意简图；

图5为四个试验夹具和一个对比夹具在使用同一个电池充放电测试设备连接后，对同一个锂离子电池进行直流内阻测试的性能参数表图。

图中，1为夹具，2为镍带，3为锂离子电池。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，其通过测试多个不同的夹具在分别连接同一个预设导电载体时的的直流电阻值，来判断不同的夹具对测试结果的影响大小，从而判断其中对测试结果影响最小的夹具为最优质的、具有最小内阻的夹具。该方法具体可以包括以下步骤：

第一步：将多个待筛选的夹具，依次接入同一个电池充放电测试设备(具体可以为正极测试端和负极测试端)，并在接入到所述电池充放电测试设备后，所述多个待筛选的夹具依次将所具有的正极测试端和负极测试端夹持在同一个预设导电载体上；

第二步：使用所述电池充放电测试设备，实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻，并实时记录每一个待筛选的夹具所对应的所述预设导电载体的直流内阻测试值；

第三步：筛选出数值最小的所述预设导电载体的直流内阻测试值所对应的夹具，该夹具即为所述多个待筛选的夹具中具有最小内阻的夹具。

在本发明中，所述预设导电载体可以为任意一个具有良好导电性能的物体，优选为一段镍带或者一个锂离子电池。

在本发明中，具体实现上，所述电池充放电测试设备可以为美国ARBIN仪器公司生产的BT2000多功能电池测试站，通过该BT2000多功能电池测试站，可以对预设导电载体(例如镍带或者锂离子电池)的直流内阻进行准确的测试。目前，ARBIN仪器公司的BT2000多功能电池测试站，主要用于电池性能测试、电池材料及电极研究、半电池及电池组测试、电池质量控制。它具备插拔式结构、多通道独立、先进的测试软件、快速数据采集的优点。

在本发明中，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体可以包括以下步骤：

所述电池充放电设备先休眠预设时间段，然后对所述预设导电载体在被每一个待筛选的夹具夹持时进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。该公式可以为：所述夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)；

其中，U1和U2分别为第一次测试电压和第二次测试电压测试电压即电池充放电设备在测试时显示的电压值)，I1和I2分别为第一次测试电流和第二次测试电流(测试电流即电池充放电设备在测试时显示的电流值)。

此外，具体实现上，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体还可以包括以下步骤：

所述电池充放电设备首先采用预设第一电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或放电，然后采用预设第二电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。该公式可以为：所述夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)；

其中，U1和U2分别为第一次测试电压和第二次测试电压测试电压即电池充放电设备在测试时显示的电压值)，I1和I2分别为第一次测试电流和第二次测试电流(测试电流即电池充放电设备在测试时显示的电流值)。

参见图2，当所述预设导电载体为一段镍带2时，待筛选的任意一个夹具1的正极测试端和负极测试端分别与所述镍带2的左右两端相连接，所述夹具1的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接，从而可以进行短路放电测试，测试出所述镍带的直流内阻。当存在待筛选的多个夹具1时，将这些夹具1分别连接同一个所述镍带2，然后用同一个所述电池充放电测试设备进行直流内阻测试。电池充放电设备的测试流程可以为：休眠10秒，然后对镍带用2.755A的电流放电1秒。

一并参见图3所示，图3为四个试验夹具和一个对比夹具(其为预先准备的优质夹具)在使用同一个电池充放电测试设备连接后，对同一个镍带进行直流内阻测试的性能参数表图。如图3可知，用镍带的方法来测试后，试验夹具1的直流内阻较小，且和对比夹具较接近，其余的试验夹具的直流内阻均较大。其中，夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)*1000，单位为毫欧姆mohm。

参见图4，当所述预设导电载体为一个锂离子电池3时，待筛选的任意一个夹具1的正极测试端和负极测试端分别与所述锂离子电池3的正极耳和负极耳相连接，所述夹具1的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接，从而可以进行放电测试，测试出所述锂离子电池3的直流内阻。当存在待筛选的多个夹具1时，将这些夹具1分别连接同一个所述锂离子电池3，然后用同一个所述电池充放电测试设备进行直流内阻测试。电池充放电设备的测试流程可以为：休眠10秒，然后对2.755Ah的锂离子电池用2.755A的电流放电1秒。

一并参见图5所示，图5为四个试验夹具和一个对比夹具(其为预先准备的优质夹具)在使用同一个电池充放电测试设备连接后，对同一个锂离子电池进行直流内阻测试的性能参数表图。如图5可知，用同一个2.755Ah的锂离子电池进行测试后，试验夹具1的直流内阻较小，且和对比夹具(其为预先准备的优质夹具)较接近，试验夹具2、3试验夹具的直流内阻较大且接近，试验夹具4当把锂离子电池平行夹在夹具的不同位置(例如图5所示的第一次复测的位置和第二次复测的位置)时，所测试出的直流内阻不同，极为不稳定。其中，夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)*1000，单位为毫欧姆mohm。

需要说明的是，对于本发明提供的锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，电池充放电设备发出的测试流程可以是休眠和充电的组合方式，也可以是休眠和放电的组合方式。也可以是先小电流充电、再大电流充电；此外，还可以是先小电流放电，再大电流放电。

对于本发明，具体实现上，可以在电池充放电设备上，通过将相同的镍带或者锂离子电池或其他载体接入到电池充放电设备的通道(即夹具)上，通过休眠、充电或者放电切换，或者小电流、大电流切换得到夹具的直流内阻R＝R＝(U1-U2)/(I1-I2)*1000，单位为毫欧姆。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，其可以方便可靠地筛选出优质的、自身内阻小的夹具，从而在该夹具和电池充放电测试设备配套使用时，可以有效去除夹具对电池充放电测试设备的测试干扰，从而保证电池充放电测试设备可靠、准确地测试出锂离子电池的直流内阻，最终有效地反映出锂离子电池的容量、倍率和低温性能，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种锂离子电池充放测试设备用夹具的筛选方法，其特征在于，包括步骤：

第一步：将多个待筛选的夹具，依次接入同一个电池充放电测试设备，并在接入到所述电池充放电测试设备后，所述多个待筛选的夹具依次将所具有的正极测试端和负极测试端夹持在同一个预设导电载体上；

第二步：使用所述电池充放电测试设备，实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻，并实时记录每一个待筛选的夹具所对应的所述预设导电载体的直流内阻测试值；

第三步：筛选出数值最小的所述预设导电载体的直流内阻测试值所对应的夹具，该夹具即为所述多个待筛选的夹具中具有最小内阻的夹具。

2.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述预设导电载体为镍带或者锂离子电池。

3.如权利要求2所述的筛选方法，其特征在于，当所述预设导电载体为镍带时，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与所述镍带的左右两端相连接，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接。

4.如权利要求2所述的筛选方法，其特征在于，当所述预设导电载体为锂离子电池时，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与所述锂离子电池的左右两端相连接，所述夹具的正极测试端和负极测试端分别与电池充放电测试设备的正极测试端和负极测试端相导电连接。

5.如权利要求1至4中任一项所述的筛选方法，其特征在于，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体包括以下步骤：

所述电池充放电设备先休眠预设时间段，然后对所述预设导电载体在被每一个待筛选的夹具夹持时进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。

6.如权利要求至4中任一项所述的筛选方法，其特征在于，在第二步中，所述电池充放电设备实时测试所述预设导电载体被每一个待筛选的夹具夹持时具有的直流内阻的步骤，具体包括以下步骤：

所述电池充放电设备首先采用预设第一电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或放电，然后采用预设第二电流值对所述预设导电载体进行预设时间长度的充电或者放电；

然后通过预设直流电阻计算公式，获得所述夹具的直流内阻。

7.如权利要求5或6所述的筛选方法，其特征在于，在第二步中，所述预设直流电阻计算公式为：

所述夹具的直流内阻R＝(U1-U2)/(I1-I2)；

其中，U1和U2分别为第一次测试电压和第二次测试电压，I1和I2分别为第一次测试电流和第二次测试电流。