CN109742461A - 一种对多串组合电池配组的方法 - Google Patents

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肖世玲
陈日宇
龙梅
胡红英
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Abstract

本发明公开了一种对多串组合电池配组的方法，包括如下步骤：A）将多串组合电池进行恒流恒压充电，充到第一预定上限电压后，继续恒压充电至电流减小到预定电流，将电池搁置第一预定时间，再以恒流放电至第二预定电压，并记录单个电池的容量；B）将多串组合电池以第二预定时间恒流放电至第三预定电压，再以恒流恒压将电池充到第四预定电压，最后以第三预定时间进行恒流恒压充电，至充电结束；C）根据所述步骤A所记录的单个电池容量对单个电池进行分档，并测量单个电池老化前电压U1和老化后电压U2，根据其差值辅助配套电脑程序得出K值，后根据单体电池的容量、电压、内阻、K值进行分档，以此来提高多串组合电池的配组合格率，并提高使用寿命。

Description

一种对多串组合电池配组的方法
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其是一种对多串组合电池配组的方法。
背景技术
随着社会的发展，锂离子电池的应用也越来越广泛。在实际应用中，为了适应负载的要求经常需要将数十甚至数百只单体电池通过串连或并联组装在一起，以满足高电压高容量的需求。而理论要求这些电池的内阻、容量等参数要尽量一致，从而能使电池释放出的功率最大。但因为生产条件、制造环境、材料特性、设备影响使得对于同一批次的电池参数如单体额定容量、单体开路电压、单体充电电压平台、单体放电电压平台、单体内阻、单体的几何特性等都有差异。所以单体电池之间的不一致性是绝对存在的，故在实际应用中，必须通过配组策略筛选出一致性相对较好的单体电池进行配组、组装，才有可能使得电池组的整体性能达到令人满意的程度。
发明内容
本发明提供一种对多串组合电池配组的方法，以此提高电池的配组合格率，并提高电池的使用寿命。
为解决以上技术问题，本发明可以采用以下技术方案来实现：
一种对多串组合电池配组的方法，包括如下步骤：
A）将多串组合电池进行恒流恒压充电，当充到多串组合电池第一预定上限电压后，在此预定上限电压下继续恒压充电至电流减小到预定电流后，将多串组合电池搁置第一预定时间，再以恒流放电至第二预定电压，并分别记录单个电池的容量；
B）将多串组合电池以第二预定时间恒流放电至第三预定电压，再以恒流恒压将多串组合电池充到第四预定电压，最后以第三预定时间进行恒流恒压充电，至充电结束；
C）根据所述步骤A所记录的单个电池容量对单个电池进行分档，并测量单个电池老化前电压U1和老化后电压U2，根据所述电压U1和电压U2的差值辅助配套电脑程序得出K值，后根据单体电池的容量、电压、内阻、K值进行分档。
进一步的，在所述步骤A之后，将多串组合电池搁置第四预定时间，然后进行所述步骤B。
进一步的，所述第一预定时间为3-5分钟，通过其第一预定时间可以更加精确地测量每单个电池的容量，以此来提高电池配组的效率。
进一步的，所述第二预定时间为20-30分钟，通过第二预定时间再对其多串组合电池进行放电，模仿电池在低压情况下耗电速度情况。
进一步的，所述第三预定时间为10-15分钟，以第三预定时间对多串组合电池进行恒流恒压充电，直至充电结束来测试其内阻及放电性能，以此来减小电池充电过程中的极化和放热。
进一步的，所述第四预定时间为3-5分钟，通过第四预定时间使多串组合电池在充放电过程中脱嵌的锂离子在对应的阴阳极界面上稳定下来。
本发明的有益效果为：本发明通过分段式充放电对多串组合电池进行筛选，然后跟据步骤A所记录的单个电池的容量，对其进行老化前电压测量，和老化后电压测量，以再次电压的差值辅助配套电脑程序得出K值，进行分档下柜，以此来改善大电流和高电压持续充电对电池的损坏，减小电池充电过程中的极化和放热，提高能量转化率，循环性能提升，配组合格率提高，并延长电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明对多串组合电池配组的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种对多串组合电池配组的方法，包括如下步骤：
A）将多串组合电池进行恒流恒压充电，当充到多串组合电池第一预定上限电压后，在此预定上限电压下继续恒压充电至电流减小到预定电流后，将多串组合电池搁置第一预定时间，再以恒流放电至第二预定电压，并分别记录单个电池的容量；
B）将多串组合电池以第二预定时间恒流放电至第三预定电压，再以恒流恒压将多串组合电池充到第四预定电压，最后以第三预定时间进行恒流恒压充电，至充电结束；
C）根据所述步骤A所记录的单个电池容量对单个电池进行分档，并测量单个电池老化前电压U1和老化后电压U2，根据所述电压U1和电压U2的差值辅助配套电脑程序得出K值，后根据单体电池的容量、电压、内阻、K值进行分档。
在所述步骤A之后，将多串组合电池搁置第四预定时间，然后进行所述步骤B，由于在充放电过程中脱嵌的锂离子不稳定，需要将多串组合电池搁置第四预定时间，使脱嵌的锂离子在对应的阴阳极界面上稳定下来，从而进行后续步骤。
所述第一预定时间为3-5分钟，通过其第一预定时间可以更加精确地测量每单个电池的容量，以此来提高电池配组的效率。
所述第二预定时间为20-30分钟，通过第二预定时间再对其多串组合电池进行放电，模仿电池在低压情况下耗电速度情况。
所述第三预定时间为10-15分钟，以第三预定时间对多串组合电池进行恒流恒压充电，直至充电结束来测试其内阻及放电性能，以此来减小电池充电过程中的极化和放热。
所述第四预定时间为3-5分钟，通过第四预定时间使多串组合电池在充放电过程中脱嵌的锂离子在对应的阴阳极界面上稳定下来。
通过所述步骤A）可以得到单个电池的容量，通过所述步骤B）可以得到单个电池的直流内阻和单个电池的自放电性能，通过所述步骤C）可以得出单个电池老化前和老化后的电压，并通过电压之间的差值与电脑程序得到其K值。
根据本发明多串组合电池配组的方法通过以恒流恒压进行充电，再通过恒流放电来测量单个电池的容量，使多个单独电池串联在同一状态下进行测试，这样可以大大地提高多个电池的配组测试准确性，并可以保证多个电池在配组后的实际应用中具有很好的一致性。
通过将所有待配组的多串组合电池进行归类，容量、电压、内阻和K值在同一分档数值范围的为一档，同一档次的电池则可以配组使用。上述电池容量、电压、内阻和K 的数值范围是人为确定的数值范围，本领域技术人员可以根据实际需要进行确定，是本领域人员可以自由选择的；只要确保同一档次的电池配组使用，能够实现电池组装使用后电池组的整体性、使用寿命能得到更好地发挥即可。
本发明根据电池的容量、电压、内阻和电池电化前后的K值对多串组合电池电池进行配组，能充分反映出单体电池寿命、容量和电池充放电的整体性能情况，充分表征了电池之间的差异，能够筛选出一致性相近的电池进行组装使用，避免了传统方法对电池一致性的表征能力的不足，提高了配组质量，使得电池组的性能得到提高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A）将多串组合电池进行恒流恒压充电，当充到多串组合电池第一预定上限电压后，在此预定上限电压下继续恒压充电至电流减小到预定电流后，将多串组合电池搁置第一预定时间，再以恒流放电至第二预定电压，并分别记录单个电池的容量；
B）将多串组合电池以第二预定时间恒流放电至第三预定电压，再以恒流恒压将多串组合电池充到第四预定电压，最后以第三预定时间进行恒流恒压充电，至充电结束；
C）根据所述步骤A所记录的单个电池容量对单个电池进行分档，并测量单个电池老化前电压U1和老化后电压U2，根据所述电压U1和电压U2的差值辅助配套电脑程序得出K值后，根据单体电池的容量、电压、内阻、K值进行分档。
2.根据权利要求1所述的一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于：在所述步骤A之后，将多串组合电池搁置第四预定时间，然后进行所述步骤B。
3.根据权利要求1所述的一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于：所述第一预定时间为3-5分钟。
4.根据权利要求1所述的一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于：所述第二预定时间为20-30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于：所述第三预定时间为10-15分钟。
6.根据权利要求2所述的一种对多串组合电池配组的方法，其特征在于：所述第四预定时间为3-5分钟。
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