CN107248588A - 一种电池模组电压处理方法 - Google Patents

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黄金明
陈彪
孙威
覃莉
任重
王利平
钱艳
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及电池应用技术领域，具体公开了一种电池模组电压处理方法，包括如下步骤，准备电芯，去除电压低于规定限值的电芯；将电芯组装成电池模组；对电池模组进行电压处理。本发明可以替代传统的电芯电压分选配档工艺，提高电池包一致性，杜绝SOC差异导致电池包容量与压差不良，降低电芯的库存、周转、返测成本，提高电芯利用率和延长电池包循环寿命，缩短生产周期，提高生产效率和降低生产成本。

Description

一种电池模组电压处理方法
技术领域
本发明涉及电池应用技术领域，具体公开了一种电池模组电压处理方法。
背景技术
目前，电动汽车、电动自行车、电动工具、通信设备后备电源基本均采用锂电池模组，锂电池模组一般根据电池组合原则，将电压相同、SOC相同的电池进行组装，在实际生产过程中需先经过电压、内阻分选配组后再组装。
在现有的组装技术中，效率低，成本高，电池包一致性不够显著；以一台100KWH的电池包计算，如采用18650小容量电芯（如3.6V3Ah电芯）的电芯数，则需要9260个；即，需要大量电芯才能满足一组电池包的数量；同批次一个容量档常常会分出多个档，主要原因在于设备的误差、存放时的温度差异，这导致电芯使用率非常低、占用场地大、设备投入成本高、电池包成品的充放电压差大、一致性不好等问题。
随着新能源行业的飞速发展，锂电池模组的市场需求日益增大，所需要的电芯越来越多，电芯批次越来越多，最终分选后剩余电芯不断增加，但电压不一致而不能混合使用；为了满足客户产能需求，企业不断投入，无法配组的电芯也不断增加，无形给电芯企业增加库存。
目前PACK厂产量是十几万每天，一般每批的电芯中出现几个容量档，在配档过程中，对电压和内阻进行配档，但电压分布范围大，有些项目同组电池包要电芯数量达6000个以上，造成电芯的使用率比较低，拉长生产周期，同时配档产能远远跟不上后工序的产能，导致配档产能出现瓶颈。
现有配档方式现状：
1、电芯使用率低；
2、配档效率低，现有电压分选，电池包测试时一致性差 ，因SOC不良出现电池包测试不良要重工；
3、设备投入大，扩大产能时要比较大的设备资金投入；
4、配档时生产场地空间大，同时档数多，不好管理，容易混乱；
5、采用不带电配档，电芯库存时间短，出现重复补电动作，浪费资源，同时无形增加成本；
6、如果采用带电配档电压档次增多，同时SOC一致性不好，直接导致电池包测试合格率低，出现不良品时干扰数据分析；
7、电芯分选出来剩余的尾数无法清完，或出现较多不够数电芯在等待使用，出现跨批次多批次电芯混用或存放时间长电芯要重复分选，直接导致电芯SOC一致性不好。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种。
为实现上述目的，本发明采用如下方案。
一种电池模组电压处理方法，包括如下步骤：
准备电芯，并去除电压低于规定限值的电芯；
将电芯组装成电池模组；
对电池模组进行电压处理。
作为优选实施例，电池模组可以为单串或多串模组。
作为优选实施例，对电池模组进行电压处理具体为：设置保护电压、放电电流和保护电流，对电池模组进行恒流恒压放电处理。
作为优选实施例，对电池模组进行电压处理时，电池过流点和电压采集点分开布置。
进一步地，对电池模组进行电压处理后，将电池模组组装成电池包。
进一步地，还包括：对电池包进行充放电测试，并保存充放电数据。
作为优选实施例，去除电压低于规定限值的电芯具体为：对电芯做电压测试，将电压低于规定限值的电芯去除。
本发明的有益效果：本发明可以替代传统的电芯电压分选配档工艺，提高电池包一致性，杜绝SOC差异导致电池包容量与压差不良，降低电芯的库存、周转、返测成本，提高电芯利用率和延长电池包循环寿命，缩短生产周期，提高生产效率和降低生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例的电池模组电压处理方法的流程示意图。
图2为本发明实施例的试验一的电芯模组进行电压处理前后的测试数据对比表。
图3为本发明实施例的试验一的电芯模组进行电压处理前的容量测试末端电压曲线图。
图4为本发明实施例的试验一的电芯模组进行电压处理后的容量测试末端电压曲线图。
图5为本发明实施例的试验二的电芯进行传统电压配档和模组电压处理的测试数据对比表。
图6为本发明实施例的试验二的1#电池包测试末端电压曲线图。
图7为本发明实施例的试验二的2#电池包测试末端电压曲线图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
本实施例提供一种电池模组电压处理方法，以替代目前的单体电芯电压分选配档技术。具体步骤如图1所示：
1）电芯准备，本实施例采用小容量18650电芯；
2）模组组装前，对电芯做简单电压测试，主要是把“0”电压不良电芯挑选出并剔除掉；“0”压电芯并非真的电压为零，只是对电压低于一定限值（通常为电芯电压规定限值）的电芯的统称；具体地，不同材料体系电芯有不同的电压规定限值；
3）将电芯组装成电池模组；电芯并数可以根据电池包工艺进行组合，具体地，可以根据需求将电芯做成单串或多串模组；
4）对电池模组进行电压处理；每串电池模组采用相同的工艺进行恒流恒压放电，根据电池模组预估电量分布来设置保护电压（电量放到电芯规定最低保护电压为最佳）；放电电流为0.1C~1C，保护电流为0.5A，保护电流不宜过大，过小则测试时间过长（可根据电池包容量大小进行合理设置），工装设计时，采用电压采集点与过流点分开式原则；发明人经过大量实验发现，放电时电池过流点与电压采集点布置不同，则可以防止采集点过流时产生的压降导致采集失真；
5）然后按电池包工艺将电池模组组装成电池包；
6）电池包进行充放电测试，保存充放电相关数据；
7）查看结果，取放电单串电压数据，查看放电电压压差和放电容量等是否达到预期目标。
本发明实施例主要是采用电芯成组，对每串电芯使用相同的条件进行放电/充电，减少设备带来的误差及累积极差，让电池包未端保护时每节电芯SOC电量一致，从而每串电芯动态电压一致、SOC一致，最终实现电池包的电压、SOC一致。
采用上述方法进行实验：
实验一
1、选取不同电压的电芯（铁锂电芯22650，3.2V4Ah），电芯不分档直接进行组装成578V90Ah电池包，组装前把“0”压（小于2.0V）电芯挑出；
2、电池包组装好后直接按正常容量测试工艺进行1C充放，记录相关数据命名为电压处理前数据；
3、用测试柜对每串电芯进行放电，放电工艺：15A恒流放至2.5V,再以2.5V恒压放电，保护电流为200mA；
4、按正常容量测试工艺进行1C充放，记录相关数据，命名为电压处理后的数据。
对上述铁锂电芯模组进行电压处理前后的测试结果如图2、3和4所示。
从图2、3和4 的测试数据可知：
1）电芯在没有经过电压分档的前提下，直接进行组装和测试，发现放电压差达到450mv，充放电未端电压一致性非常差，放电容量只有80.5Ah，与标称容量相差10Ah，出现严重一致性问题，不符合电池性能要求；
2）电芯经过采用模组电压处理方式，测试完后放电未端压差只有82mv，充放电未端电压一致性非常好，放电容量达到标称容量90Ah以上，电池包一致性达到最佳状态。
实验二
1、选取不同电压相同容量档的电芯（三元电芯，3.6V3Ah），按正常电芯分档，电池组编号为1#，2#，电芯不分档直接进行组装，都组成330V100Ah电池包，组装前把“0”压(小于3.0V)电芯挑出；
2、1#电池包组装好后直接按正常容量测试工艺1C充放，记录相关数据，数据命名不1#；
3、2#电池包用测试柜进行对每串电芯进行放电，放电工艺：15A恒流放至3.1V,再以3.1V恒压放电，保护电流为200mA；
4、2#电池包按正常容量测试工艺1C充放，记录相关数据，数据命名为2#；
对上述三元电芯模组采用不同的处理方式之后的测试结果如图5~7所示。
从图5~7的测试数据可知：
1）1#电池包电芯在经过电压分档，再进行组装和测试，放电压差129mv,充放电未端电压一致性符合一般要求，放电容量达到标称容量100Ah以上；
2）2#电池包电芯采用模组电压处理方式，测试完后放电未端压差只有57mv，相比1#电池包电芯电压分档一致性好，充放电未端电压一致性非常好，放电容量达到标称容量100Ah以上；
3）1#2#二组电池都可以达到预期效果，但2#电池包经过模组处理的放电未端压差及放电容量都比1#传统电压分档的方式有优势，说明模组电压处理可以提高电池的一致性，使得电池包一致性达到最佳状态。
综上，采用本发明实施例提供的处理方法，可以实现如下效果：
1）可以处理所有电压不一致的电芯；
2）不同批次电芯电压不用配档即可直接组合，缩短生产周期，减少场地投入；
3）延长电池包使用寿命，减少电芯间并数累积压差带来的SOC极差，电池包经过电压处理，SOC、电压达到一致；
4）制造成本低，减少电池包因电芯SOC不一致导致的返修和重复测试。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种电池模组电压处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
准备电芯，并去除电压低于规定限值的电芯；
将电芯组装成电池模组；
对电池模组进行电压处理。
2.根据权利要求1所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：电池模组为单串或多串模组。
3.根据权利要求1所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：对电池模组进行电压处理具体为：设置保护电压、放电电流和保护电流，对电池模组进行恒流恒压放电处理。
4.根据权利要求1所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：对电池模组进行电压处理时，电池过流点和电压采集点分开布置。
5.根据权利要求1所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：对电池模组进行电压处理后，将电池模组组装成电池包。
6.根据权利要求5所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：还包括：对电池包进行充放电测试，并保存充放电数据。
7.根据权利要求1所述的电池模组电压处理方法，其特征在于：去除电压低于规定限值的电芯具体为：对电芯进行电压测试，将电压低于规定限值的电芯去除。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114976449A (zh) * 2021-10-19 2022-08-30 天津市捷威动力工业有限公司 一种长寿命电池模组及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105048015A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 北京大学深圳研究生院 一种提高锂离子电池循环性能的方法
CN106164690A (zh) * 2014-04-11 2016-11-23 丰田自动车株式会社 二次电池的检查方法和制造方法
CN106602157A (zh) * 2017-02-23 2017-04-26 湖南金杯新能源发展有限公司 动力电池修复系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106164690A (zh) * 2014-04-11 2016-11-23 丰田自动车株式会社 二次电池的检查方法和制造方法
CN105048015A (zh) * 2015-06-12 2015-11-11 北京大学深圳研究生院 一种提高锂离子电池循环性能的方法
CN106602157A (zh) * 2017-02-23 2017-04-26 湖南金杯新能源发展有限公司 动力电池修复系统和方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114976449A (zh) * 2021-10-19 2022-08-30 天津市捷威动力工业有限公司 一种长寿命电池模组及其应用
CN114976449B (zh) * 2021-10-19 2023-07-07 天津市捷威动力工业有限公司 一种长寿命电池模组及其应用

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