CN107462838A - 一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法 - Google Patents

一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法 Download PDF

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王世旭
厉运杰
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Abstract

本发明涉及一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，包括以下步骤：（1）选取由单体电芯构成的电池模组；（2）对选取的电池模组进行放电测试，采集电池模组的每串电芯极片上搁置时的电压和放电过程中0～10S内极片上的电压；（3）计算电池模组在放电过程中每一串电芯极片上的压降差；（4）比较所述压降差值与压差阈值的大小，若压降差大于压差阈值，则该压降差所对应的电芯即存在虚焊的情况。本发明所述的一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，可以有效的检验模组是否存在虚焊，而且该检测对动力电池模组无损伤，易于实现，利于大规模推广。

Description

一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法
技术领域
本发明涉属于锂离子动力电池模组检测技术，具体涉及一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法。
背景技术
通常将锂离子电芯单体通过串联和并联的方式组合在一起形成模组(Pack)，而模组(Pack)成组是通过极片进行焊接形成。因此焊接质量直接决定了电池包的电性能和安全性能，在焊接过程中极片如果不能很好的与电芯极柱结合，会造成虚焊，这种焊接会使极片接触电阻增大，导致充放电过程中电池系统一致性变差，从而影响电池包系统的容量和能量。甚至影响电池包的循环寿命和安全性能。
目前，模组虚焊检测方法并不统一，常用的方法有：外力检测，用手拔几下，摇几下，没有出现松动的话，可以判断为没有虚焊；另外一种方法，肉眼观察，而观察法只能在焊接时进行，当模组组装完成后，则不能观测焊点，很难保证检测的准确性。因而，需要提出一种有效的检验电芯成组后是否存在虚焊的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，能够准确判断电池模组是否存在虚焊。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，包括以下步骤：
(1)选取由单体电芯构成的电池模组；
(2)对选取的电池模组进行放电测试，采集电池模组的每串电芯极片上搁置时的电压和放电过程中0～10S内极片上的电压；
(3)计算电池模组在放电过程中每一串电芯极片上的压降差；
(4)比较所述压降差值与压差阈值的大小，若压降差大于压差阈值，则该压降差所对应的电芯即存在虚焊的情况。
进一步的，所述步骤(2)中，对选取的电池模组进行放电测试，其放电的倍率为5C-10s。
进一步的，步骤(5)中，所述最大正常差值在5C倍率下为190mV。
进一步的，步骤(4)中，所述压差阈值确定方法为：选取与待检测锂离子电池模组相同型号的无虚焊锂离子电池模组，对其进行放电，该放电的倍率与步骤(2)中的放电倍率相同；采集选取的无虚焊锂离子电池模组的电芯极片上搁置时的电压V1n和放电过程中0到10s的电压V2n；根据公式ΔV0n＝V1n-V2n计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV0,比较相同倍率放电过程中各正常压差ΔV0n，其中最大值即为压差阈值。
由上述技术方案可知，本发明所述的一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，可以有效的检验模组是否存在虚焊，而且该检测对动力电池模组无损伤，易于实现，利于大规模推广。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，包括以下步骤：
S1：选取由单体电芯构成的电池模组，即待检测的锂离子动力电池模组是由正常的单体电芯(无任何问题的电芯)串联成组而成的。
S2：对待检测的锂离子动力电池模组每一串(共n串)电芯进行编号(1,2,…,n)，再对待检测的锂离子动力电池模组进行大倍率放电测试，其放电的倍率为5C-10s，采集所有串数的电芯极片上搁置时的电压V1n和放电过程中0到10s的极片上的电压V2n；
S3：根据公式ΔVn＝V1n-V2n计算模组在大倍率放电过程中每一串电芯极片上的压降差ΔVn；
S4：比较所述压降差值ΔVn与压差阈值ΔV0max的大小，若压降差ΔVn大于压差阈值ΔV0max，则该压降差ΔVn所对应的电芯即存在虚焊的情况，压差阈值ΔV0max在5C倍率下为190mV；
该压差阈值确定方法为：选取与待检测锂离子电池模组相同型号的无虚焊锂离子电池模组，对其进行放电，该放电的倍率与步骤S2中的放电倍率相同；采集选取的无虚焊锂离子电池模组的电芯极片上搁置时的电压V1n和放电过程中0到10s的电压V2n；根据公式ΔV0n＝V1n-V2n计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV0,比较相同倍率放电过程中各正常压差ΔV0n，其中最大值即为压差阈值。本实施例中，最大正常差值在5C倍率下为190mV。
以额定容量为20Ah正常的单体电芯成组的2并9串模组(2P9S)作为检
测目标参照步骤a)至步骤d)进行检测，在满电状态下对该模组(2P9S)进行大倍率5C放电10s，采集9串电芯极片上的搁置时的电压V1n和放电过程中0到10s的电压V2n，其中(n＝1,2,3…,9)得到的数据如表一所示：
表一
根据公式ΔVn＝V1n-V2n计算每一串电芯在放电过程中极片上的压降差ΔVn，如表二所示：
表二
本实施例中采用的压差阈值ΔV0max参照上述步骤a)-步骤e)确定，其中由20Ah正常的电芯成组的非虚焊锂离子电池的模组(2P9S)在5C大倍率放电下正常压差ΔV0范围为150mV-190mV，取190mV作为压差阈值ΔV0max。将上述表二中压降差ΔVn与压差阈值ΔV0max进行对比，大于压差阈值ΔV0max(本实施例中为190mV)的数据即存在虚焊的情况。经过对比，第3串电芯的ΔV3大于ΔV0max(190mV)，据此，可以判断出第3串电芯存在虚焊的情况。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种锂离子动力电池模组虚焊检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）选取由单体电芯构成的电池模组；
（2）对选取的电池模组进行放电测试，采集电池模组的每串电芯极片上搁置时的电压和放电过程中0～10S内极片上的电压；
（3）计算电池模组在放电过程中每一串电芯极片上的压降差；
（4）比较所述压降差值与压差阈值的大小，若压降差大于压差阈值，则该压降差所对应的电芯即存在虚焊的情况。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池模组虚焊检测方法，其特征在于：所述步骤（2）中，对选取的电池模组进行放电测试，其放电的倍率为5C-10s。
3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池模组虚焊检测方法，其特征在于：步骤（5）中，所述最大正常差值在5C倍率下为190mV。
4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池模组虚焊检测方法，其特征在于：步骤（4）中，所述压差阈值确定方法为：
选取与待检测锂离子电池模组相同型号的无虚焊锂离子电池模组，对其进行放电，该放电的倍率与步骤（2）中的放电倍率相同；
采集选取的无虚焊锂离子电池模组的电芯极片上搁置时的电压V1n和放电过程中0到10s的电压V2n；
根据公式ΔV0n＝V1n-V2n计算当前被选取的电芯的正常压差ΔV0,比较相同倍率放电过程中各正常压差ΔV0n，其中最大值即为压差阈值。
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