CN109365325B - 一种电池的制造方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域,主要提供了一种电池的制造方法及系统,通过多个电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个电芯进行一致性分类;根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯,根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,使得用户可以一次性完成对电芯、电池模组以及封装电池的一致性测试、可靠性测试及筛选,解决了现有的电池评测通常采用交流内阻加电压测试法进行一致性测试,无法从根本上解决电池模组和封装电池的一致性测试问题。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域,尤其涉及一种电池的制造方法及系统。
背景技术
随着动力电池不断发展,动力电池在新能源电动汽车、船艇、农业机械以及工程机械等领域发挥着越来越重要的作用。由于动力电池的一致性对电池质量至关重要,若动力电池一致性不好,则会导致电池的电电容量衰减严重,无法达到正常的使用周期,因此,动力电池在出厂前通常需要进行一致性分容配组,对单体电芯的出厂品质的一致性进行检验,以确保出厂电池的可靠性。
然而,现有的电池评测通常采用交流内阻加电压测试法进行一致性测试,无法从根本上解决电池模组和封装电池的一致性测试问题。
发明内容
本发明提供了一种电池的制造方法及系统,旨在解决现有的电池评测通常采用交流内阻加电压测试法进行一致性测试,无法从根本上解决电池模组和封装电池的一致性测试问题。
本发明提供了一种电池的制造方法,包括:
获取多个电芯的直流阻抗;
根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类;
根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯;
根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯;
根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组。
可选的,所述获取多个电芯的直流阻抗包括:
将多个电芯串联,按照第一预设间隔时间检测每个所述电芯的电压值;
检测多个所述电芯串联后的电流值,并根据所述电流值以及每个所述电芯的电压值分别计算每个所述电芯的直流阻抗。
可选的,所述获取多个电芯的直流阻抗之前还包括:
对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,所述电芯进行循环充放电时的电容量保持在30%-70%范围内。
可选的,所述对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试之前还包括:
分别检测多个所述电芯的电压状态。
可选的,所述分别检测多个所述电芯的电压状态包括:
获取按照第一预设充电电流将所述电芯充电到第一预设电压阈值的充电时间,获取按照第二预设放电电流将所述电芯从所述第一预设电压阈值放电到第二预设电压阈值的放电时间;
根据所述充电时间和/或所述放电时间筛选出符合预设充放电条件的电芯。
可选的,所述根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类包括:
根据多个所述电芯的直流阻抗分别获取多个所述电芯的直流阻抗误差值;
根据预设阻抗阈值范围将多个所述电芯进行归类。
可选的,所述根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯包括:
检测一致性分类后的所述电芯按照第三预设电流在第一预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电芯的浴盆曲线筛选出合格电芯。
可选的,所述根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组包括:
检测多个所述电池模组按照第四预设电流在第二预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电池模组的浴盆曲线筛选出合格电池模组。
可选的,所述根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池包括:
检测多个所述封装电池按照第五预设电流在第三预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的封装电池的浴盆曲线筛选出合格封装电池。
本发明实施例还提出了一种电池的制造系统,所述制造系统包括:
获取模块,用于获取多个电芯的直流阻抗;
分类模块,用于根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类;
电芯筛选模块,用于根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯;
电池模组筛选模块,用于根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯;
封装电池筛选模块,用于根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组。
在本发明实施例提供的一种电池的制造方法及系统中,通过多个电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个电芯进行一致性分类;根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯,根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯,根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组,使得用户可以一次性完成对电芯、电池模组以及封装电池的一致性测试、可靠性测试及筛选,解决了现有的电池评测通常采用交流内阻加电压测试法进行一致性测试,无法从根本上解决电池模组和封装电池的一致性测试问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种电池的制造系统的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
为了说明本申请上述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图,如图1所示,本实施例中的一种电池的制造方法包括步骤S11至步骤S15。
在步骤S11中,获取多个电芯的直流阻抗。
在本实施例中,检测多个电芯的直流阻抗,具体的,通过直流内阻法对多个电芯的直流阻抗进行测试,在一种优选实施例中,将电芯按照预设的电芯个数串联,其中,串联的电芯为同类电芯,例如,三元电芯串联在一起,铁锂电芯串联在一起,每种电芯的串联个数也可以根据用户需要设置。通过均衡充电的方式将串联的每节电芯充电到最高电压,本实施例中采取的均衡充电是一种恒压限流的充电方式,在一种优选的充放方式中,在充电前期,电芯的电流恒定不变,直流电源系统保持串联电芯中的电流限制在0.1C,此时,电芯的电压不断上升,电芯的电压在初期比较低,在限流的情况下,充电电压也比较低,随着充电的进行,电芯的容量逐渐增加,为了保持充电电流维持在0.1C,充电电压逐步提高,直到充电电流限流工作方式到充电电压恒压的工作方式,其中,C代表的是本身容量,例如,如果电池的额定容量是1000mAh,则0.2C表示的是充放电电流是200mA,此时,电芯的电压达到最大值,在充电中期,电芯的电压达到稳定值后,充电电流按照指数规律衰减,在充电后期,电芯的容量充满,此时充电电流降低到很小,一般认为,在恒压充电情况下,充电后期充电电流连续3小时不变或小于预设的电压阈值则可以判定电芯已经完全充足,均衡充电结束。
作为本发明一实施例,对电芯两端的电压值进行检测,具体的,在电芯的电容量分别处于多个容量阈值时对每个电芯的电压进行检测,例如,在电芯的电容量分别为70%、50%、30%等容量阈值时检测每节电芯的电压值,进一步的,按照预设时间间隔对其电压值进行多次测量,例如,在10秒内每0.5秒测试记录一次每节电芯的电压值,通过测试的电压值以及串联电芯的电流值计算得到每节电芯的直流阻抗值。最后对每节电芯的直流阻抗值进行计算分析,得到每节电芯的直流阻抗误差范围,例如,计算电芯的电容量分别为70%、50%、30%时的直流阻抗误差,按照每个电芯的直流阻抗值以及直流阻抗误差对所有的电芯进行归类,做出电芯的直流一致性的筛选。
在步骤S12中,根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类。
在本实施例中,获取多个电芯的直流阻抗后,对多个电芯按照预设阻抗筛选条件进行分类,该预设阻抗筛选条件包括预设的电芯的阻抗值阈值范围,的具体的,根据每节电芯的直流阻抗值查找该电芯符合的阻抗值阈值范围类别,对每节电芯进行归类。
在步骤S13中,根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯。
在本实施例中,对一致性分类后的多个电芯进行充放电测试,具体的,对电芯的充放电测试过程中,电芯的电容量保持在第一预设阈值范围内,检测电芯在充放电过程中的充电时间和放电时间,并根据预设的电芯的浴盆曲线对电芯进行筛选测评,其中,浴盆曲线也称为失效率曲线,是指产品从投入到报废为止的整个寿命周期内,其可靠性的变化呈一定的规律,失效率随使用时间变化分为三个阶段:早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。具体的,在本实施例中,对多个电芯按照预设时间间隔进行充放电测试,并依据预设的电芯的浴盆曲线进行电芯的可靠性筛选测评,该预设时间间隔可以为一天,即每天对电芯进行一次充放电测试,检测电芯在第一预设阈值范围内进行充电和放电的时间,例如,若该第一阈值范围为5%-95%,充放电的电流为1C,即检测电芯的电容量从5%按照1C的充电电流充电至电容量为95%所需的时间,以及将电容量为95%的电芯按照1C的放电电流放电至5%时所需的放电时间,在本实施例中,充放电倍率=充放电电流/额定容量,C代表的是本身容量,例如,如果电池的额定容量是1000mAh,则0.2C表示的是充放电电流是200mA。
作为本发明一实施例,根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评包括:将多个电芯的浴盆曲线与预设电芯合格浴盆曲线进行比对,从多个电芯中筛选出合格电芯,其中,预设电芯合格浴盆曲线为用户设置的用于判断电芯的可靠性是否合格的浴盆曲线,若电芯符合的浴盆曲线与预设电芯合格浴盆曲线一致,则判定电芯的可靠性合格。
在步骤S14中,根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯。
在本实施例中,对每节电芯归类,按照电芯的类别将电芯按照预设类别组装成多个电池模组,例如,将电芯的直流阻抗误差相同以及电芯的直流阻抗所属的阻抗阈值范围相同的电芯归为相同类别,则在相同类别中的电芯中选择预设个数的电芯组装成电池模组,该预设个数根据电池模组所需要的电芯个数决定。
在本实施例中,对电池模组进行充放电测试,具体的,对电池模组的充放电测试过程中,电池模组的电容量保持在第二预设阈值范围内,具体的,在本实施例中,对多个电池模组按照预设时间间隔进行充放电测试,并依据预设的电池模组的浴盆曲线进行电池模组的可靠性筛选测评,该预设时间间隔可以为一天,即每天对电池模组进行一次充放电测试,检测电池模组在第二预设阈值范围内进行充电和放电的时间,例如,若该第二阈值范围为5%-95%,充放电的电流为1C,即检测电池模组的电容量从5%按照1C的充电电流充电至电容量为95%所需的时间,以及将电容量为95%的电池模组按照1C的放电电流放电至5%时所需的放电时间。
作为本发明一实施例,根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,包括:将多个电池模组的浴盆曲线与预设电池模组合格浴盆曲线进行比对,从多个电池模组中筛选出合格电池模组,其中,预设电池模组合格浴盆曲线为用户设置的用于判断电池模组的可靠性是否合格的浴盆曲线,若电池模组符合的浴盆曲线与预设电池模组合格浴盆曲线一致,则判定电池模组的可靠性合格。
在步骤S15中,根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组。
在本实施例中,将用户归类为合格的电池模组组装成封装电池,对封装电池按照预设时间间隔进行充放电测试,在本实施例中,对封装电池进行充放电测试,具体的,对封装电池的充放电测试过程中,封装电池的电容量保持在第三预设阈值范围内,具体的,在本实施例中,对多个封装电池按照预设时间间隔进行充放电测试,并依据预设的封装电池的浴盆曲线进行封装电池的可靠性筛选测评,该预设时间间隔可以为一天,即每天对封装电池进行一次充放电测试,检测封装电池在第三预设阈值范围内进行充电和放电的时间,例如,若该第二阈值范围为5%-95%,充放电的电流为1C,即检测封装电池的电容量从5%按照1C的充电电流充电至电容量为95%所需的时间,以及将电容量为95%的封装电池按照1C的放电电流放电至5%时所需的放电时间。
作为本发明一实施例,根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,包括:将多个封装电池的浴盆曲线与预设封装电池合格浴盆曲线进行比对,从多个封装电池中筛选出合格封装电池,其中,预设封装电池合格浴盆曲线为用户设置的用于判断封装电池的可靠性是否合格的浴盆曲线,若封装电池符合的浴盆曲线与预设封装电池合格浴盆曲线一致,则判定封装电池的可靠性合格。
作为本发明一实施例,步骤S11中的获取多个电芯的直流阻抗可以包括步骤S111和步骤S112。
在步骤S111中,将多个电芯串联,按照第一预设间隔时间检测每个所述电芯的电压值。
在步骤S112中,检测多个所述电芯串联后的电流值,并根据所述电流值以及每个所述电芯的电压值分别计算每个所述电芯的直流阻抗。
在本实施例中,将电芯按照预设的电芯个数串联,其中,串联的电芯为同类电芯,例如,三元电芯串联在一起,铁锂电芯串联在一起,每种电芯的串联个数也可以根据用户需要设置。通过均衡充电的方式将串联的每节电芯充电到最高电压,按照第一预设间隔时间对每个电芯的电压值进行检测,并对多个电芯的串联后的电流值进行检测,根据所述电流值以及每个所述电芯的电压值分别计算每个所述电芯的直流阻抗。
作为本发明一实施例,串联的电芯的个数小于或等于200个,且200个电芯串联后的总电压不高于750V。
作为本发明一实施例,图2为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图,如图2所示,本实施例中的电池的制造方法还包括步骤S20。
在步骤S20中,对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,所述电芯进行循环充放电时的电容量保持在30%-70%范围内。
在本实施例中,对电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,该第一预设次数根据用户电芯的具体情况进行设置,例如,该第一预设次数可以为大于100次的任意次数,具体的,在对电芯进行循环充放电测试过程中,电芯的电容量保持在30%-70%范围内,即对电芯进行充电使电芯的电容量达到70%时停止充电,然后对电芯进行放电,当电芯的电容量放电达到30%时,停止对电芯进行放电。
作为本发明一实施例,对电芯两端的电压值进行检测,按照预设的检测电流对电芯进行充放电循环测试,具体的,按照0.5C的检测电流对电芯进行100次以上的循环充放电测试,在电芯进行循环充放电过程中,电芯的电容量保持在30%-70%的范围内。
作为本发明一实施例,在本实施例中,对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试时,每次充放电测试的间隔时间为10秒。
作为本发明一实施例,对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,所述电芯进行循环充放电时的电容量保持在预设的电容量阈值范围内,该预设的电容量阈值范围包括电容量下限阈值和电容量上限阈值,具体的,电容量下限阈值和电容量上限阈值根据用户需要进行设置。
作为本发明一实施例,图3为本发明实施例提供的一种电池的制造方法的流程示意图,如图3所示,本实施例中的电池的制造方法还包括步骤S30。
在步骤S30中,分别检测多个所述电芯的电压状态。
在本实施例中,将多个电芯串联后,将串联后的电芯上线,对电芯的电压状态进行检测,通过均衡充电的方式将串联的每节电芯充电到第一预设检测阈值电压,例如,通过均衡充电将磷酸铁锂电芯充电至3.65V,将三元电芯充电至4.25V,具体的,充电电流可以按照根据用户需要设置,例如,在本实施例中可以按照0.2C的充电电流将串联的电芯充电至预设阈值电压,然后按照0.5C的放电电压将电芯放电至第二预设检测阈值电压,例如,在本实施例中,将磷酸铁锂电芯放电至2.8V,将三元电芯放电至3V,此时保留电芯电容量为5%,检测电芯的电压状况是否正常,并将电压状况不符合预设合格电压状况的电芯去除。
作为本发明一实施例,步骤S30中所述的分别检测多个所述电芯的电压状态包括:
获取按照第一预设充电电流将所述电芯充电到第一预设电压阈值的充电时间,获取按照第二预设放电电流将所述电芯从所述第一预设电压阈值放电到第二预设电压阈值的放电时间;
根据所述充电时间和/或所述放电时间筛选出符合预设充放电条件的电芯。
在本实施例中,按照第一预设充电电流将电芯充电到第一预设电压阈值,并检测电芯充电至第一预设电压阈值的充电时间,优选的,本实施例中的第一预设充电电流可以为0.2C,然后按照第二预设放电电流将电芯从第一预设电压阈值放电到第二预设电压阈值,并检测电芯从第一预设电压阈值放电至第二预设电压阈值的放电时间,通过电芯在测试过程中的充电时间和放电时间对电芯的电压状况进行检测,优选的,本实施例中的第二预设放电电流为0.5C。
作为本发明一实施例,所述根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类包括:
根据多个所述电芯的直流阻抗分别获取多个所述电芯的直流阻抗误差值;
根据预设阻抗阈值范围将多个所述电芯进行归类。
在本实施例中,当电芯的电容量在电容量阈值范围内时,对电芯的直流阻抗值进行测试,具体的,测试步骤如下:
a)按照1C的充电电流对电芯进行充电10秒,然后按照1C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
b)按照1C的充电电流对电芯进行充电20秒,然后按照2C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
c)按照1C的充电电流对电芯进行充电30秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
d)按照3C的充电电流对电芯进行充电5秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电5秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上。
具体的,上述充放电过程可以间隔10毫秒测试一次,并根据上述测试的参数按照预设的检测条件对电芯的一致性进行检测,例如,该预设的检测条件可以包括:在按照1C的充电电流对电芯进行充电10秒,然后按照1C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上后,判断电芯的电容量是否一致,若不一致,则计算循环充放电后,电芯的电容量的误差值是否在误差范围内,若不在误差范围内,则判断电芯的一致性较差。
作为本发明一实施例,所述根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯包括:
检测一致性分类后的所述电芯按照第三预设电流在第一预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电芯的浴盆曲线筛选出合格电芯。
在本实施例中,对进行一致性分类后的电芯根据可靠性寿命曲线按照预设间隔时间进行可靠性筛选测评,检测一致性分类后的所述电芯按照第三预设电流在第一预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,具体的,该可靠性寿命曲线可以为预设的电芯的浴盆曲线,该第一预设电容量阈值范围可以为5%-95%,第三预设电流可以设定为1C,即按照1C的充电电流将电芯的电容量从5%充电至95%,然后在预设的间隔时间后将电芯的电容量从95%按照1C的放电电流放电至5%,优选的,在此过程中,可以利用峰谷电价差每天做一次峰谷储能,即在用电高峰进行放电,在夜间用电低谷对电芯进行放电,因此,该预设的时间间隔可以为每天。
作为本发明一实施例,所述根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组包括:
检测多个所述电池模组按照第四预设电流在第二预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电池模组的浴盆曲线筛选出合格电池模组。
在本实施例中,对组装后的电池模组根据可靠性寿命曲线按照预设间隔时间进行可靠性筛选测评,检测组装后的电池模组按照第四预设电流在第二预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,具体的,该可靠性寿命曲线可以为预设的电池模组的浴盆曲线,该第二预设电容量阈值范围可以为5%-95%,第四预设电流可以设定为1C,即按照1C的充电电流将电池模组的电容量从5%充电至95%,然后在预设的间隔时间后将电池模组的电容量从95%按照1C的放电电流放电至5%,优选的,在此过程中,可以利用峰谷电价差每天做一次峰谷储能,即在用电高峰进行放电,在夜间用电低谷对电池模组进行放电,因此,该预设的时间间隔可以为每天。
作为本发明一实施例,所述根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池包括:
检测多个所述封装电池按照第五预设电流在第三预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的封装电池的浴盆曲线筛选出合格封装电池。
在本实施例中,对封装电池根据可靠性寿命曲线按照预设间隔时间进行可靠性筛选测评,检测封装电池按照第五预设电流在第三预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,具体的,该可靠性寿命曲线可以为预设的电池模组的浴盆曲线,该第三预设电容量阈值范围可以为5%-95%,第五预设电流可以设定为1C,即按照1C的充电电流将封装电池的电容量从5%充电至95%,然后在预设的间隔时间后将封装电池的电容量从95%按照1C的放电电流放电至5%,优选的,在此过程中,可以利用峰谷电价差每天做一次峰谷储能,即在用电高峰进行放电,在夜间用电低谷对封装电池进行放电,因此,该预设的时间间隔可以为每天。
作为本发明一实施例,图4为本发明实施例提出的一种电池的制造系统的模块结构示意图,如图4所示,本实施例中的电池的制造系统包括:
获取模块10,用于获取多个电芯的直流阻抗;
分类模块20,用于根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类;
电芯筛选模块30,用于根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯;
电池模组筛选模块40,用于根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯;
封装电池筛选模块50,用于根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组。
作为本发明一实施例,获取模块10用于多个电芯的直流阻抗,具体的,获取模块10通过直流内阻法对多个电芯的直流阻抗进行测试,在一种优选实施例中,将电芯按照预设的电芯个数串联,其中,串联的电芯为同类电芯,例如,三元电芯串联在一起,铁锂电芯串联在一起,每种电芯的串联个数也可以根据用户需要设置。通过均衡充电的方式将串联的每节电芯充电到最高电压,本实施例中采取的均衡充电是一种恒压限流的充电方式,在一种优选的充放方式中,在充电前期,电芯的电流恒定不变,直流电源系统保持串联电芯中的电流限制在0.1C10A,此时,电芯的电压不断上升,电芯的电压在初期比较低,在限流的情况下,充电电压也比较低,随着充电的进行,电芯的容量逐渐增加,为了保持充电电流维持在0.1C10A,充电电压逐步提高,直到充电电流限流工作方式到充电电压恒压的工作方式,此时,电芯的电压达到最大值,在充电中期,电芯的电压达到稳定值后,充电电流按照指数规律衰减,在充电后期,电芯的容量充满,此时充电电流降低到很小,一般认为,在恒压充电情况下,充电后期充电电流连续3小时不变或小于预设的电压阈值则可以判定电芯已经完全充足,均衡充电结束。
作为本发明一实施例,对电芯两端的电压值进行检测,具体的,在电芯的电容量分别处于多个容量阈值时对每个电芯的电压进行检测,例如,在电芯的电容量分别为70%、50%、30%等容量阈值时检测每节电芯的电压值,进一步的,按照预设时间间隔对其电压值进行多次测量,例如,在10秒内每0.5秒测试记录一次每节电芯的电压值,通过测试的电压值以及串联电芯的电流值计算得到每节电芯的直流阻抗值。最后对每节电芯的直流阻抗值进行计算分析,得到每节电芯的直流阻抗误差范围,例如,计算电芯的电容量分别为70%、50%、30%时的直流阻抗误差,按照每个电芯的直流阻抗值以及直流阻抗误差对所有的电芯进行归类,做出电芯的直流一致性的筛选。
作为本发明一实施例,本实施例中的电池的制造系统还包括:循环测试模块,用于对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,所述电芯进行循环充放电时的电容量保持在30%-70%范围内。
作为本发明一实施例,本实施例中的电池的制造系统还包括:电压检测模块,用于分别检测多个所述电芯的电压状态。
作为本发明一实施例,电压检测模块还用于:获取按照第一预设充电电流将所述电芯充电到第一预设电压阈值的充电时间,获取按照第二预设放电电流将所述电芯从所述第一预设电压阈值放电到第二预设电压阈值的放电时间;
根据所述充电时间和/或所述放电时间筛选出符合预设充放电条件的电芯。
在本发明实施例提供的一种电池的制造方法及系统中,通过多个电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个电芯进行一致性分类;根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯,根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯,根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组,使得用户可以一次性完成对电芯、电池模组以及封装电池的一致性测试、可靠性测试及筛选,解决了现有的电池评测通常采用交流内阻加电压测试法进行一致性测试,无法从根本上解决电池模组和封装电池的一致性测试问题。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电池的制造方法,其特征在于,包括:
获取多个电芯的直流阻抗;
根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类;
根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯;
根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯;
根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组;
所述根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类包括:
根据多个所述电芯的直流阻抗分别获取多个所述电芯的直流阻抗误差值;
根据预设阻抗阈值范围将多个所述电芯进行归类;
根据每节电芯的直流阻抗值查找该电芯符合的阻抗值阈值范围类别,对每节电芯进行归类;
当所述电芯的电容量在电容量阈值范围内时,对所述电芯的直流阻抗值进行测试,所述测试的步骤包括:
a)按照1C的充电电流对电芯进行充电10秒,然后按照1C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
b)按照1C的充电电流对电芯进行充电20秒,然后按照2C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
c)按照1C的充电电流对电芯进行充电30秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
d)按照3C的充电电流对电芯进行充电5秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电5秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述获取多个电芯的直流阻抗包括:
将多个电芯串联,按照第一预设间隔时间检测每个所述电芯的电压值;
检测多个所述电芯串联后的电流值,并根据所述电流值以及每个所述电芯的电压值分别计算每个所述电芯的直流阻抗。
3.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述获取多个电芯的直流阻抗之前还包括:
对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试,所述电芯进行循环充放电时的电容量保持在30%-70%范围内。
4.如权利要求3所述的制造方法,其特征在于,所述对多个所述电芯进行第一预设次数的循环充放电测试之前还包括:
分别检测多个所述电芯的电压状态。
5.如权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述分别检测多个所述电芯的电压状态包括:
获取按照第一预设充电电流将所述电芯充电到第一预设电压阈值的充电时间,获取按照第二预设放电电流将所述电芯从所述第一预设电压阈值放电到第二预设电压阈值的放电时间;
根据所述充电时间和/或所述放电时间筛选出符合预设充放电条件的电芯。
6.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯包括:
检测一致性分类后的所述电芯按照第三预设电流在第一预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电芯的浴盆曲线筛选出合格电芯。
7.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组包括:
检测多个所述电池模组按照第四预设电流在第二预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的电池模组的浴盆曲线筛选出合格电池模组。
8.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池包括:
检测多个所述封装电池按照第五预设电流在第三预设电容量阈值范围内进行充放电测试的充电时间和放电时间,并根据预设的封装电池的浴盆曲线筛选出合格封装电池。
9.一种电池的制造系统,其特征在于,所述制造系统包括:
获取模块,用于获取多个电芯的直流阻抗;
分类模块,用于根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类;
电芯筛选模块,用于根据预设的电芯的浴盆曲线对一致性分类后的多个所述电芯进行筛选测评,并筛选出合格电芯;
电池模组筛选模块,用于根据预设的电池模组的浴盆曲线对多个电池模组进行筛选测评,并筛选出合格电池模组,每个所述电池模组包括多个所述合格电芯;
封装电池筛选模块,用于根据预设的封装电池的浴盆曲线对多个封装电池进行筛选测评,并筛选出合格封装电池,每个所述封装电池包括多个所述合格电池模组;
所述根据多个所述电芯的直流阻抗以及预设阻抗筛选条件对多个所述电芯进行一致性分类包括:
根据多个所述电芯的直流阻抗分别获取多个所述电芯的直流阻抗误差值;
根据预设阻抗阈值范围将多个所述电芯进行归类;
根据每节电芯的直流阻抗值查找该电芯符合的阻抗值阈值范围类别,对每节电芯进行归类;
当所述电芯的电容量在电容量阈值范围内时,对所述电芯的直流阻抗值进行测试,所述测试的步骤包括:
a)按照1C的充电电流对电芯进行充电10秒,然后按照1C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
b)按照1C的充电电流对电芯进行充电20秒,然后按照2C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
c)按照1C的充电电流对电芯进行充电30秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电10秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上;
d)按照3C的充电电流对电芯进行充电5秒,然后按照3C的放电电流对电芯放电5秒,按照该充放电方式循环充放电3次以上。
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