CN109765497A - 一种锂电池配组方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂电池配组方法。该方法包括：测试锂电池的容量；测试锂电池的自放电速率；对上述锂电池的初始内阻进行测试；测量并记录锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻；记录大倍率放电条件下放电时间、电池本体大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻；分别将放电时间、电池本体在大倍率放电过程中的温升、放电后静态电压和放电后内阻四项参数中相差在5％以内的锂电池进行分组。本发明提供的锂电池配组方法考虑了锂电池在极限工况下的各项参数，提高了筛选结果的准确性，从而可以更加精确有效地对锂电池进行配组，使得配组后形成的锂电池包中各单体电池的一致性较好，进而延长了电池系统的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体而言，涉及一种锂电池配组方法。
背景技术
锂电池由于环保，比能量高，寿命长，工作范围较宽等特点，已经被大量应用于电动汽车。由于单体锂电池额定电压一般在3.65V左右，容量也相对较小，仅靠单体电池不能满足电动汽车的正常运行，所以需要将单体锂电池进行串、并联成组，达到所需的电压及容量。处于一致性方面考虑，在成组的时候会进行配组处理。
现有的配组方法，一般只对锂电池的容量、内阻、自放电等条件进行筛选。但是这样的筛选条件仅能满足低速电动汽车或普通电动乘用车的要求，却不能满足电动跑车的要求。因为纯电动跑车在进行急加速时，锂电池组需要进行大倍率放电，而以现有的筛选条件进行配组的锂电池组并没有把大倍率放电作为筛选条件，而锂电池在进行大倍率放电时，放电时间、电池本体温升、放电后静态电压、放电后内阻四项参数都会有较大的差异，而一旦出现差异，那么随电池的使用时间和使用次数的增加，各单体电池之间的一致性差异会越来越大，进而造成电池系统的早期报废。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种锂电池配组方法，旨在解决现有锂电池配组方法中未全面考察锂电池的各项参数导致配组的锂电池系统寿命较短的问题。
一个方面，本发明提出了一种锂电池配组方法，包括以下步骤：步骤a，测试锂电池的容量，并将锂电池容量与其编码相匹配，将容量相差大于1％的锂电池剔除，将容量相差在1％以内的锂电池进行排序分组；步骤b，分别测试所述步骤a中排序分组后的锂电池放置前后的电压差，并用所述电压差除以时间差，计算锂电池的自放电速率，并将锂电池的自放电率与锂电池编码相匹配，将自放电率相差大于1％的锂电池剔除，将自放电率相差在1％以内的锂电池进行排序分组；步骤c，对所述步骤b中排序分组后的锂电池的初始内阻进行测试，将测试出的锂电池的初始内阻与锂电池编码相匹配，将初始内阻相差大于1％的锂电池剔除，将初始内阻相差在1％以内的锂电池进行排序分级；步骤d，对所述步骤c中排序分组后的锂电池按照统一的标准进行充放电，测量并记录锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻；步骤e，将步骤a-d中排序分组后的锂电池进行大倍率放电，以锂电池在其对应的最大放电倍率下的最高温度作为放电的截止条件，记录放电时间、电池本体大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻；步骤f，对所述步骤e中的锂电池进行筛选，分别将放电时间、电池本体在大倍率放电过程中的温升、放电后静态电压和放电后内阻四项参数中相差在5％以内的锂电池进行分组，将四项参数中相差大于5％的锂电池剔除，并与后续锂电池进行下一次筛选配组。
进一步地，上述锂电池配组方法中，还包括步骤g，将所述步骤a-e中对锂电池的各项参数的测试过程分别重复进行3-5次，并将每项参数的平均值分别作为其最终测试值。
进一步地，上述锂电池配组方法中，所述步骤a-e的测试温度为25-30℃。
进一步地，上述锂电池配组方法中，所述步骤b中的时间差范围为24-48h。
进一步地，上述锂电池配组方法中，所述步骤d中，通过在所述步骤c中排序分组后的锂电池本体表面上安装温度传感器以测试锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻。
进一步地，上述锂电池配组方法中，所述步骤f中，将分组后的锂电池进行配组，并制备锂电池包。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的锂电池配组方法，在筛选锂电池时，不仅测量了需要进行配组的锂电池的容量、电压、自放电率和初始内阻，还比较了各待筛选的锂电池在大倍率放电条件下的放电时间、电池本体在大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻四项参数，即同时考虑了锂电池在极限工况下的各项参数，提高了筛选结果的准确性，从而可以更加精确有效地对锂电池进行配组，使得配组后形成的锂电池包中各单体电池的一致性较好，进而延长了电池系统的使用寿命。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的锂电池配组方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，本发明实施例的锂电池配组方法包括以下步骤：
步骤S1，测试锂电池的容量，并将锂电池容量与其编码相匹配，将容量相差大于1％的锂电池剔除，将容量相差在1％以内的锂电池进行排序分组。
具体而言，可以通过万用表对多个锂电池的容量进行测试，并通过读取电池编码来导入容量数据，并将导出的数据进行测算，将容量相差在1％以内的锂电池按容量大小进行升序或降序排列
步骤S2，分别测试步骤S1中排序分组后的锂电池放置前后的电压差，并用电压差除以时间差，计算锂电池的自放电速率，并将锂电池的自放电率与锂电池编码相匹配，将自放电率相差大于1％的锂电池剔除，将自放电率相差在1％以内的锂电池进行排序分组。
具体而言，可以采用万用表测试各锂电池的电压差，其中时间差可以根据实际情况进行选择，例如可以为24-48h。
步骤S3，对步骤S2中排序分组后的锂电池的初始内阻进行测试，将测试出的锂电池的初始内阻与锂电池编码相匹配，将初始内阻相差大于1％的锂电池剔除，将初始内阻相差在1％以内的锂电池进行排序分级。
具体而言，可以采用内阻测量仪对步骤S2中排序分组后的锂电池的内阻进行测。
步骤S4，对步骤S3中排序分组后的锂电池按照统一的标准进行充放电，测量并记录锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻。
具体而言，可以按照《GB/T 31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》对锂电池进行充放电。
步骤S5，将步骤S1-S4中排序分组后的锂电池进行大倍率放电，以锂电池在其对应的最大放电倍率下的最高温度作为放电的截止条件，记录放电时间、电池本体大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻。
具体而言，可以通过在步骤S4中排序分组后的锂电池本体表面上安装温度传感器以测试锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻。具体实施时，温度传感器可以为热电偶、热敏电阻等。
本实施例中，步骤S1-S5中的测试温度可以为25-30℃，优选为25℃，由于锂电池在此温度环境下的性能较为稳定，因此有利于提高测试的精确度。
本实施例中，为了提高测量的准确度，还可以将步骤S1-S5中对锂电池的各项参数的测试过程分别重复进行3-5次，并将每项参数的平均值分别作为其最终测试值。
步骤S6，对步骤S5中的锂电池进行筛选，分别将放电时间、电池本体大倍率放电过程中的温升、放电后静态电压和放电后内阻四项参数中相差在5％以内的锂电池进行分组，将四项参数中相差大于5％的锂电池剔除，并与后续锂电池进行下一次筛选配组。
具体而言，将分组后的锂电池进行配组，并通过一定的串并联方式，例如7并8串、6并12串等制备锂电池包，由于各单体电池具有相似的容量、自放电率和内阻，并且大倍率放电中的温升、放电后静态电压和放电后内阻四项参数的相似度也很高，所以由其制备的锂电池包的性能也更加稳定。
上述显然可以得出，本实施例中提供的锂电池配组方法，在筛选锂电池时，不仅测量了需要进行配组的锂电池的容量、电压、自放电率和初始内阻，还比较了各待筛选的锂电池在大倍率放电条件下的放电时间、电池本体在大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻四项参数，即同时考虑了锂电池在极限工况下的各项参数，提高了筛选结果的准确性，从而可以更加精确有效地对锂电池进行配组，使得配组后形成的锂电池包中各单体电池的一致性较好，进而延长了电池系统的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种锂电池配组方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，测试锂电池的容量，并将锂电池容量与其编码相匹配，将容量相差大于1％的锂电池剔除，将容量相差在1％以内的锂电池进行排序分组；
步骤b，分别测试所述步骤a中排序分组后的锂电池放置前后的电压差，并用所述电压差除以时间差，计算锂电池的自放电速率，并将锂电池的自放电率与锂电池编码相匹配，将自放电率相差大于1％的锂电池剔除，将自放电率相差在1％以内的锂电池进行排序分组；
步骤c，对所述步骤b中排序分组后的锂电池的初始内阻进行测试，将测试出的锂电池的初始内阻与锂电池编码相匹配，将初始内阻相差大于1％的锂电池剔除，将初始内阻相差在1％以内的锂电池进行排序分级；
步骤d，对所述步骤c中排序分组后的锂电池按照统一的标准进行充放电，测量并记录锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻；
步骤e，将步骤a-d中排序分组后的锂电池进行大倍率放电，以锂电池在其对应的最大放电倍率下的最高温度作为放电的截止条件，记录放电时间、电池本体大倍率放电过程中的温升以及放电后的静态电压和静态内阻；
步骤f，对所述步骤e中的锂电池进行筛选，分别将放电时间、电池本体在大倍率放电过程中的温升、放电后静态电压和放电后内阻四项参数中相差在5％以内的锂电池进行分组，将四项参数中相差大于5％的锂电池剔除，并与后续锂电池进行下一次筛选配组。
2.根据权利要求1所述的锂电池配组方法，其特征在于，还包括步骤g，将所述步骤a-e中对锂电池的各项参数的测试过程分别重复进行3-5次，并将每项参数的平均值分别作为其最终测试值。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池配组方法，其特征在于，所述步骤a-e的测试温度为25-30℃。
4.根据权利要求1所述的锂电池配组方法，其特征在于，所述步骤b中的时间差范围为24-48h。
5.根据权利要求1或2所述的锂电池配组方法，其特征在于，所述步骤d中，通过在所述步骤c中排序分组后的锂电池本体表面上安装温度传感器以测试锂电池本体的充放电后的温升和充放电后的内阻。
6.根据权利要求1或2所述的锂电池配组方法，其特征在于，所述步骤f中，将分组后的锂电池进行配组，并制备锂电池包。
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