CN108160531B - 一种电池自放电分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电池自放电分选方法。该电池自放电分选方法包括：在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，将待分选电池充满电；将待分选电池静置第一预设时间后，测量待分选电池的第一开路电压；再将待分选电池静置第二预设时间后，测量待分选电池的第二开路电压；根据第一开路电压和第二开路电压计算待分选电池的自放电率；根据自放电率对待分选电池进行分选。本发明实施例提供的技术方案提高了电池自放电分选的准确率和电池生产效率。

Description

一种电池自放电分选方法

技术领域

本发明实施例涉及电池分选技术，尤其涉及一种电池自放电分选方法。

背景技术

随着新能源汽车的发展，对电池的要求越来越高。由于不合格的电池会存在安全隐患，因此，在电池使用前，甄选出合格的电池变得尤为重要。

电池自放电现象的存在不仅造成电池本身能量的损失，还会因各电池间自放电的不一致性导致电池组内部分电池过充、过放，损伤电池，进而容量迅速衰减，寿命减少，引起电池管理系统对电池荷电状态的预测出现较大误差，存在一定的安全隐患。

目前电池的自放电的检测是在电池容量分选完成后进行，然而电池容量分选需要在电池充满电后放置较长时间才能进行，使得电池的整个测试周期较长，影响电池的生产效率。

发明内容

本发明提供一种电池自放电分选方法，以实现提高自放电分选的准确率，提高电池生产效率的目的。

本发明实施例提出了一种电池自放电分选方法，包括：

在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，将所述待分选电池充满电；

将所述待分选电池静置第一预设时间后，测量所述待分选电池的第一开路电压；

再将所述待分选电池静置第二预设时间后，测量所述待分选电池的第二开路电压；

根据所述第一开路电压和所述第二开路电压计算所述待分选电池的自放电率；

根据所述自放电率对所述待分选电池进行分选。

可选的，在所述将所述待分选电池静置第一预设时间后，测量所述待分选电池的第一开路电压之前，还包括：

在所述待分选电池静置第三预设时间后，测量所述待分选电池的第三开路电压；

根据所述第三开路电压对所述待分选电池进行初次分选，其中，所述第三预设时间小于所述第一预设时间。

可选的，根据所述第三开路电压对所述待分选电池进行初次分选，包括：

若所述待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，再次将所述待分选电池充满电；

静置所述第三预设时间后，测量所述待分选电池的第四开路电压；

若所述待分选电池的第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，确定所述待分选电池为不合格电池。

可选的，所述第一预设时间为23-25小时。

可选的，所述第二预设时间为71-73小时。

可选的，所述第三预设时间为1-3小时。

可选的，所述待分选电池静置时环境温度为25℃±5℃。

可选的，根据所述第一开路电压和所述第二开路电压计算所述待分选电池的自放电率，包括：

计算所述第一开路电压与所述第二开路电压的差值，根据所述差值与所述第二预设时间的比值确定所述待分选电池的自放电率。

可选的，根据所述自放电率对所述待分选电池进行分选，包括：

若所述自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值，则确定所述待分选电池为合格电池。

本发明实施例提供的电池自放电分选方法，包括：在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，将所述待分选电池充满电；将所述待分选电池静置第一预设时间后，测量所述待分选电池的第一开路电压；再将所述待分选电池静置第二预设时间后，测量所述待分选电池的第二开路电压；根据所述第一开路电压和所述第二开路电压计算所述待分选电池的自放电率；根据所述自放电率对所述待分选电池进行分选。本发明实施例在电池制作完成后充满电静置时进行自放电分选，充分利用了电池容量分选前的静置时间，可以缩短电池的测试周期，并且电池充满电时，不良电芯的电流和电压的变化明显，不良电芯的自放电率辨识度高，可以提高自放电分选的准确率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种电池自放电分选方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种电池自放电分选方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种电池自放电分选方法的流程图。参见图1，该电池自放电分选方法包括：

S110：在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，将待分选电池充满电。

其中，待分选电池为电池物理结构制作完成后的电池。现有技术中电池物理结构完成后会对电池充满电静置一段时间(一般为两天)，再对电池进行容量测试，电池完成容量分选后，再对电池进行自放电率测试、开路电压测试等测试。本实施例在待分选电池的物理结构制作完成并充满电后直接进行自放电分选，缩短了电池的测试周期。

可以理解的是，待分选电池的物理结构制作完成后，会进行化成工艺，即对待分选电池按照要求进行第一次小电流充电，以使待分选电池的负极表面形成一层钝化层，即固体电解质界面膜(SolidElectrolyte Interface，SEI)。并且为了避免待分选电池出现胀气问题，需要在化成工艺完成后进行抽气封口。可以在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，再将待分选电池充满电以进行后续自放电分选操作。

需要说明的是，一般在进行电池自放电分选时，会对待分选电池充设定比例的电量，但是待分选电池在未充满电时自放电不明显，自放电分选需要较长的时间，自放电分选效率低。待分选电池在充满电的条件下进行自放电时，开路电压变化明显，不合格电池的自放电率辨识度高，且可以在较短时间内辨别出来。因此，将待分选电池充满电后进行自放电分选，可以缩短自放电分选的时间，提高自放电分选效率，并且可以提高自放电分选的准确率。

S120：将待分选电池静置第一预设时间后，测量待分选电池的第一开路电压。

需要说明的是，待分选电池放电过程中，待分选电池内部存在极化现象，极化现象会使待分选电池的电压平台降低，为了减小待分选电池的极化现象对其自放电率的影响，可以先将待分选电池静置第一预设时间，在待分选电池内部的极化现象对其自放电影响不大时，再测量待分选电池的第一开路电压。

可选的，第一预设时间为23-25小时。

具体的，通过设置第一预设时间为23-25小时，保证了待分选电池中的极化现象对其自放电的影响基本可以忽略不计，且待分选电池的开路电压变化相对明显，提高了自放电分选的准确率。其中，可以将第一预设时间设置为24小时。

S130：再将待分选电池静置第二预设时间后，测量待分选电池的第二开路电压。

示例性地，为了使待分选电池自放电情况稳定，且开路电压变化相对明显的时间段测量待分选电池的自放电率，可以设置第二预设时间在72小时左右，可选的，第二预设时间可以为71-73小时。

S140：根据第一开路电压和第二开路电压计算待分选电池的自放电率。

待分选电池的自放电率可以根据测得的第一开路电压、第二开路电压以及第二预设时间计算得到。

示例性地，S140可以包括：计算第一开路电压与第二开路电压的差值，根据差值与第二预设时间的比值确定待分选电池的自放电率。

S150：根据自放电率对待分选电池进行分选。

需要说明的是，在电池生产过程中，都必须进行自放电分选，以筛选出内部微短路的待分选电池并辅助筛选其他性能不合格的待分选电池。在现有技术的生产中，一般均是在待分选电池进行分容后，在高温存储三天，测量第一开路电压，再常温存储三天，测量第二开路电压。即现有技术中，选择在待分选电池自放电相对小的阶段测量其自放电率。对于大容量待分选电池而言，即使内部存在少量微短路点，由于待分选电池容量大，微短路的放电量小，对开路电压的影响并不明显，并且对于测量仪器的精度要求很高，而且测量手法上存在较大不确定性，导致测量数据的不稳定，不能准确的对待分选电池进行分选。

本实施例提供的电池自放电分选方法，在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后充满电静置时进行自放电分选，充分利用电池容量分选前的静置时间，可以缩短电池的测试周期，并且电池充满电时，不良电芯的电流和电压的变化明显，不良电芯的自放电率辨识度高，可以提高自放电分选的准确率。

可选的，S150可以包括：若自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值，则确定待分选电池为合格电池。

具体的，可以根据待分选电池的型号、材料体系等参数通过实验制定第二预设阈值和自放电率标准值。自放电率标准值可以是预计得到的待分选电池的最佳自放电率，当测得的待分选电池的自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值时，可以确定待分选电池为合格电池，反之，则可以确定待分选电池为不合格电池。

可选的，待分选电池静置时环境温度为25℃±5℃。

需要说明的是，一般情况下，在对待分选电池进行自放电分选时会将待分选电池高温存储几天后再测试待分选电池的第一开路电压，但是由于进行自放电分选时，待分选电池带电，将其放置在高温环境下会存在较高的安全隐患。本实施例将待分选电池的自放电分选在常温下进行，提高了电池测试的安全性。

可选的，在S120之前，还包括：在待分选电池静置第三预设时间后，测量待分选电池的第三开路电压；根据第三开路电压对待分选电池进行初次分选，其中，第三预设时间小于第一预设时间。

考虑到自放电分选所需时间较长，并且在电池满电时部分不合格电池电压变化较为明显，为了节约时间，可以在自放电分选之前，对待分选电池进行初次分选。根据初次分选的结果，可以将部分不合格的待分选电池提前剔除，减少进行自放电分选的待分选电池的数量，节约生产资源，提高自放电分选的效率。

进行初次分选时，可以先使待分选电池静置第三预设时间，其中，在确保第三预设时间小于第一预设时间的前提下，第三预设时间可以自行设置。例如，第三预设时间可以为0，即可以不经过待分选电池静置，直接测量其第三开路电压。

可选的，第三预设时间也可以为1-3小时。

考虑到待分选电池在满电时，部分不合格的待分选电池的开路电压在短时间内变化较为明显，可以设置第三预设时间为2小时左右。

可以理解的是，根据第三开路电压对待分选电池进行初次分选的方式有很多，下面就典型示例进行详细说明，但不构成对本申请的限制。

示例性地，根据第三开路电压对待分选电池进行初次分选包括：

若待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，再次将待分选电池充满电，静置第三预设时间后，测量待分选电池的第四开路电压。

若待分选电池的第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，确定待分选电池为不合格电池。

可以理解的是，满电标准电压值可以是待分选电池静置一段时间后，待分选电池的标准电压值。可以预先设置一个第一预设阈值，即在测试过程中可以接受的开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值的波动范围，示例性的，第一预设阈值可以为50mv。

计算待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值差值的绝对值，将二者差值的绝对值与第一预设阈值进行比较，若二者差值的绝对值小于或等于第一预设阈值，则可以确定该待分选电池为初选合格电池；若二者差值的绝对值大于第一预设阈值，则需要再次测量一次其开路电压，即再次将待分选电池充满电，静置第三预设时间后，测量待分选电池的第四开路电压。将第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值与第一预设阈值比较，若第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，则可以确定该待分选电池为不合格电池；若第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值小于或等于第一预设阈值，则可以确定该待分选电池为初选合格电池，或者可以再次测量该待分选电池的开路电压，根据再次测量的开路电压与满电标准电压值差值的绝对值与第一预设阈值的比较结果，确定该待分选电池是否为初选合格电池，即若差值的绝对值小于或等于第一预设阈值，该待分选电池为初选合格电池；若差值的绝对值大于第一预设阈值，该待分选电池为不合格电池。

通过对待分选电池进行初步分选可以在待分选电池进行自放电分选前，提前剔除一部分不合格待分选电池，可以减少进行自放电分选的待分选电池的数量，节约生产资源，提高自放电分选的效率。

实施例二

本实施例二为上述实施例的一个具体实例。图2是本发明实施例二提供的一种电池自放电分选方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础，参见图2，该电池自放电分选方法包括：

S210：在待分选电池化成结束，并进行抽气封口后，将待分选电池充满电。

对待分选电池进行恒流恒压充电，将待分选电池充满电，使待分选电池容量为100％荷电状态。可以理解的是，在满电状态下，存在微短路的待分选电池自放电率明显偏大，可在较短时间内辨别，提高了待分选电池自放电率的辨识度，可以使自放电分选结果更加准确，减少自放电率测试时间，提高自放电分选效率。

S220：在常温下将待分选电池静置2小时后，测量待分选电池的第三开路电压；根据第三开路电压对待分选电池进行初次分选。

常温即环境温度为25℃±5℃。将待分选电池在常温下静置，而不再是在高温下静置，可以降低安全隐患。

将第三开路电压与满电标准电压值差值的绝对值与第一预设阈值进行比较，根据比较结果对待分选电池进行初次分选，示例性地，若待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值小于或等于第一预设阈值，则可确定该待分选电池为合格电池；若待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，再次将待分选电池充满电，静置第三预设时间后，测量待分选电池的第四开路电压。若待分选电池的第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，确定待分选电池为不合格电池。

在自放电分选前对待分选电池进行初步分选，可以提前剔除一部分不合格待分选电池，减少进行自放电分选的待分选电池的数量，节约生产资源，提高自放电分选的效率。

S230：在常温下将待分选电池静置24小时后，测量待分选电池的第一开路电压。

将待分选电池静置24小时后测量第一开路电压，可以避免待分选电池内部极化现象对待分选电池自放电率的影响。

S240：在常温下再将待分选电池静置72小时后，测量待分选电池的第二开路电压。

将待分选电池静置72小时测量第二开路电压，在开路电压变化相对明显的时间段检测待分选电池的自放电率，测量数据准确稳定，可以提高测量的自放电率的准确性。

S250：通过计算第一开路电压与第二开路电压的差值，根据差值与72小时的比值确定待分选电池的自放电率。

S260：根据自放电率对待分选电池进行分选。

示例性地，可以根据待分选电池的型号、材料体系等参数通过实验制定第二预设阈值和自放电率标准值。若自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值，则确定待分选电池为合格电池；若自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值大于第二预设阈值，则确定待分选电池为不合格电池。

本实施例提供的电池自放电分选方法，在电池化成结束并抽取封口完成后充满电静置时进行自放电分选，充分利用电池容量分选前的静置时间，可以缩短电池的测试周期，并且电池充满电时，不良电芯的电流和电压的变化明显，不良电芯的自放电率辨识度高，可以提高自放电分选的准确率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种电池自放电分选方法，其特征在于，包括：

在待分选电池经过第一次小电流充电化成结束，并进行抽气封口后，将所述待分选电池充满电；

将所述待分选电池静置第一预设时间后，测量所述待分选电池的第一开路电压；

再将所述待分选电池静置第二预设时间后，测量所述待分选电池的第二开路电压；

根据所述第一开路电压和所述第二开路电压计算所述待分选电池的自放电率；

在所述待分选电池静置的所述第一预设时间和所述第二预设时间后，根据所述自放电率直接对所述待分选电池进行分选；

在所述将所述待分选电池静置第一预设时间后，测量所述待分选电池的第一开路电压之前，还包括：

在所述待分选电池静置第三预设时间后，测量所述待分选电池的第三开路电压；

若所述待分选电池的第三开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，再次将所述待分选电池充满电；

静置所述第三预设时间后，测量所述待分选电池的第四开路电压；

若所述待分选电池的第四开路电压与满电标准电压值的差值的绝对值大于第一预设阈值，确定所述待分选电池为不合格电池，其中，所述第三预设时间小于所述第一预设时间。

2.根据权利要求1所述的电池自放电分选方法，其特征在于，所述第一预设时间为23-25小时。

3.根据权利要求1所述的电池自放电分选方法，其特征在于，所述第二预设时间为71-73小时。

4.根据权利要求1所述的电池自放电分选方法，其特征在于，所述第三预设时间为1-3小时。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池自放电分选方法，其特征在于，所述待分选电池静置时环境温度为25℃±5℃。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电池自放电分选方法，其特征在于，根据所述第一开路电压和所述第二开路电压计算所述待分选电池的自放电率，包括：

计算所述第一开路电压与所述第二开路电压的差值，根据所述差值与所述第二预设时间的比值确定所述待分选电池的自放电率。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电池自放电分选方法，其特征在于，根据所述自放电率对所述待分选电池进行分选，包括：

若所述自放电率与自放电率标准值的差值的绝对值小于或等于第二预设阈值，则确定所述待分选电池为合格电池。

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