CN108196204A - 一种快速检测锂离子电池自放电一致性的方法及测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测锂离子电池自放电一致性的方法及测试装置，所述的检测方法为：确定设于加温装置中的电芯夹具与充放电装置的正负极电连接，将电芯夹具夹持于待测电芯的正负极，设置加温装置的充放电温度和充放电装置的充放电搁置时间；当加温装置保持为充放电温度时，启动充放电装置，当到达充放电搁置时间时，记录电芯的电压值；算出电芯充放电搁置前后的电压变化值，并将电压变化值小于或等于一电压标定值的自放电一致性好的电芯分拣出来，用作锂离子电池成组。本发明对电芯自放电的常温环境进行了恶化处理，并以电压变化值为衡量标准，配合高温环境来加速锂离子电芯自放电速率，缩短了测试周期，快速、准确，还可对电芯进行实时电压监测。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池电芯性能的检测领域，尤其涉及一种锂离子电池电芯自放电一致性的测试方法及测试装置。
背景技术
自放电是电池在存储过程中容量自然损失的一种现象，直接表现为存储一端时间后开路电压下降。常见的自放电测试方法是使用单独的充放电装置，如，电池充放电柜、Arbin电化学测试仪、辰华电化学工作站等设备，测试锂离子电池的电芯在常温搁置28天后的容量保持率，再通过测试数据判断电芯的自放电一致性情况，通过测试将自放电一致性差的电芯剔除。自放电一致性差是指电芯的自放电的变化规律不一，也就是说经过存储后，电芯的电压内阻变化的程度不同，导致同一批的电芯电压内阻差别大，从而影响到电池成组后容量的发挥。并且在电池成组过程中容易出现过充（充电电压过高）、过放（放电电压过低）等安全问题，最终降低电池模组的寿命。也就是说锂离子电池成组对自放电一致性要求甚高，在电芯使用前就挑选出自放电一致性好的电芯，则可以大大提高电池模组的寿命和安全性。由于现有测试过程的不确定因素多、测试周期长，难以准确、快速地排除自放电一致性差的锂离子电池，以致影响到电池成组后容量的发挥和留下安全隐患。
因此，开发一种简单易行、快速准确的排查出自放电一致性差的锂离子电池的方法和搭建对应的装置以及在测试电池的自放电时可对其进行实时电压检测是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决现有锂离子电池电芯自放电一致性测试方法中，不能快速准确的排查出自放电一致性差的电芯的问题，提出一种简单易行、快速准确的排查出自放电一致性差的锂离子电池的方法和搭建对应的装置。
本发明提出的一种快速检测锂离子电池自放电一致性的方法，步骤如下：
步骤1：确认设于加温装置中的电芯夹具与充放电装置的正负极电连接，将所述的电芯夹具对应夹持于待测电芯的正负极，设置所述加温装置的充放电温度和充放电装置的充放电搁置时间；
步骤2：所述加温装置开机，当加温装置保持在所述充放电温度时，启动所述充放电装置的工作程序，当所述电芯到达所述的充放电搁置时间时，记录该电芯的电压值；
步骤3：计算所述电芯充放电搁置前后的电压变化值，并将该电压变化值小于或等于一电压标定值的自放电一致性好的电芯分拣出来，用作锂离子电池成组。
较优的，所述的充放电温度可以为60℃~65℃；所述的充放电搁置时间可以为120min ~ 150 min。
较优的，所述的电压标定值可以为-2 mV ~ -4 mV。
本发明还提供了一种快速检测锂离子电池自放电一致性的测试装置，其包括：一充放电装置和一加温装置，还包括至少有一对正负极导线，该导线的一端与所述充放电装置的充放电接口的正负极对应电连接、导线的另一端设有电芯夹具并置于所述的加温装置内。
较优的，所述的导线可以通过加温装置侧边的密封孔进入到加温装置中。
较优的，所述的电芯夹具可以为圆柱形电池夹具、软包电池夹具、铝壳电池夹具或扣式电池夹具的一种。
较优的，所述的充放电装置可以为电池充放电柜、Arbin电化学测试仪、辰华电化学工作站或电压内阻测试仪的一种。
较优的，所述的加温装置可以为烘箱、水浴锅、马弗炉或管式炉的一种。
本发明提出的一种电芯的测试方法对电芯自放电的常温环境进行了恶化处理，使得充放电的环境温度升高，以致加速了电芯自放电的进程。该方法测试所得的电芯电压变化值，比常温下的电压变化值更高，根据电池模组成组的要求和自身测试数据，设置一电压标定值，再通过充放电装置检测电池搁置一较短时间后的实时电压变化，再由电芯搁置前后的电压变化值与所述电压标定值对比，从而对电池自放电的一致性进行快速准确的判断，并选出自放电一致性好的电池。本发明是以电压变化值为衡量标准的，配合高温环境来加速锂离子电芯自放电速率，缩短了测试电芯自放电的周期。该测试方法快速、准确，还可通过充放电装置的电脑端对电芯进行实时电压监测。
附图说明
图1为本发明测试装置的较佳实施例的示意图。
其中，1-充放电装置、2-加温装置、3-导线、4-电芯夹具、5电芯。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，为本发明提供的一种测试装置的较佳实施例的构成。所述的快速检测锂离子电池自放电一致性的测试装置，其包括：一充放电装置1和一加温装置2，还包括至少一对正负极导线3，该导线3的一端与充放电装置1的充放电接口的正负极对应电连接，导线3的另一端设有电芯夹具4并置于加温装置2的箱体内。本实施例中，导线可以通过加温装置2侧边的密封孔进入到加温装置箱体中，密封孔进行有效地密封，以保证加温装置的设定温度恒定。根据需要，导线3可以设置成多对，如，设置成十对或以上导线，如此一次性就可以检测多个电芯5。电芯夹具4可以选用圆柱形电池夹具、软包电池夹具、铝壳电池夹具或扣式电池夹具的一种。充放电装置1可以选用电池充放电柜、Arbin电化学测试仪、辰华电化学工作站或电压内阻测试仪的一种。加温装置2可以选用烘箱、水浴锅、马弗炉或管式炉的一种。
本发明提供的测试方法如下（请结合图1）：
实施例1：
首先，检查确认设于烘箱2中的电芯夹具4与电池充放电柜1的正负极电连接，将电芯夹具4对应夹持于待测锂离子电芯5的正负极极耳，可以分别固定十个电芯。再设置烘箱2的充放电温度为60℃、电池充放电柜1的充放电搁置时间为120 min。
然后，烘箱2开机通电，当烘箱内保持为充放电温度60℃时，启动电池充放电柜1工作程序，当到达充放电搁置时间120 min时，通过电池充放电柜1的电脑控制端可以实时观察到电芯5的电压的变化，并记录电芯的电压值。
最后，计算电芯5放电搁置前后的电压变化值，并将电压变化值小于或等于电压标定值：-2 mV的电芯分拣出来，用作锂离子电池的成组。
当电压变化小于或等于-2 mV时，说明该电池受自放电效应影响小，即自放电一致性好。当电压变化大于或等于-10 mV，说明该电池受自放电效应影响大，即自放电一致性差，归入不良品电芯类别。
根据需要，充放电温度还可以选择62℃、64℃等；充放电搁置时间也可以选择130min 、 140 min等，电压标定值也可以选择-3 mV等。
实施例2：
首先，检查确定设于马弗炉2中的电芯夹具4与Arbin电化学测试仪1的正负极电连接，将电芯夹具4对应夹持于待测锂离子电芯5的正负极极耳，可以分别固定十个电芯。再设置马弗炉2的充放电温度为65℃、Arbin电化学测试仪1的充放电搁置时间为150 min。
然后，马弗炉2开机通电，当马弗炉内保持为充放电温度65℃时，启动Arbin电化学测试仪1工作程序，当到达充放电搁置时间150 min时，通过Arbin电化学测试仪1的电脑控制端可以实时观察到电芯5的电压的变化，并记录电芯的电压值。
最后，计算电芯5放电搁置前后的电压变化值，并将电压变化值小于或等于电压标定值：-4 mV的电芯分拣出来，用作锂离子电池的成组。
当电压变化小于或等于-4 mV时，说明该电池受自放电效应影响小，即自放电一致性好。当电压变化大于或等于-8 mV，说明该电池受自放电效应影响大，即自放电一致性差，归入不良品电芯类别。
本发明提出的电芯测试方法对电芯自放电的常温环境进行了恶化处理，使得充放电的环境温度升高，加速了电芯自放电的进程。本发明是以电压变化值为衡量标准的，配合高温环境来加速锂离子电芯自放电速率，缩短了测试电芯自放电的周期。该测试方法快速、准确，还可通过充放电装置的电脑端对电芯进行实时电压监测。
以上所述实施例主要是为了说明本发明的创作构思，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种快速检测锂离子电池自放电一致性的方法，其包括如下步骤：
步骤1：确认设于加温装置中的电芯夹具与充放电装置的正负极电连接，将所述电芯夹具对应夹持于待测电芯的正负极，设置所述加温装置的充放电温度和充放电装置的充放电搁置时间；
步骤2：所述加温装置开机，当加温装置保持在所述充放电温度时，启动所述充放电装置的工作程序，当所述电芯到达所述的充放电搁置时间时，记录该电芯的电压值；
步骤3：计算所述电芯自放电搁置前后的电压变化值，并将该电压变化值小于或等于一电压标定值的电芯分拣出来，用作锂离子电池成组。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的充放电温度为60℃~65℃；所述的充放电搁置时间为120 min ~ 150 min。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电压标定值为-2 mV ~ -4 mV。
4.一种用于如权利要求1所述方法的测试装置，其特征在于，包括一充放电装置和一加温装置，还包括至少一对正负极导线，该导线的一端与所述充放电装置的充放电接口的正负极对应电连接、导线的另一端设有电芯夹具并置于所述的加温装置内。
5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述的导线通过所述加温装置侧边的密封孔进入到加温装置中。
6.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述的电芯夹具为圆柱形电池夹具、软包电池夹具、铝壳电池夹具或扣式电池夹具的一种。
7.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述的充放电装置为电池充放电柜、Arbin电化学测试仪、辰华电化学工作站或电压内阻测试仪的一种。
8.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述的加温装置为烘箱、水浴锅、马弗炉或管式炉的一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180622 |
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