CN109877064B - 一种并联电池自放电快速筛选的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种并联电池自放电快速筛选的方法，通过本发明的步骤方法，快速精准的筛选出自放电大的电池，本发明把电池的内短路电流外部化，能够简单的通过外部电流变化分辨出电池单体是否存在自放电大的现象，该方法原理简单，采用设备成本低，同时也能在很短时间内筛选出自放电率大的电池单体。

Description

一种并联电池自放电快速筛选的方法
技术领域
本发明涉及电池筛选领域，具体涉及一种电池自放电快速筛选的方法。
背景技术
随着石油资源的日趋枯竭,发展以电作为动力源的电动汽车来取代现行的燃油汽车已成为一种必然的趋势,而作为电动汽车的核心部件——动力电池其重要性显得尤为突出。
锂离子动力电池因其能量密度高、自放电小、使用寿命长等特点，成为电动汽车用动力电池研发的重点对象。目前,应用于电动汽车上的动力电池主要有两大类:一种是锰酸锂动力电池，另一种是磷酸铁理动力电池。而磷酸铁锂电池因其优越的安全性能.超长的循环寿命和稳定的电压平台等优异性能占据了电动汽车动力电池的主要市场。
电动汽车上的电池组主要是由大量电池单体经过配组后串、并联组成，单体电池的一致性差别直接决定了电池组的性能，目前判断电池一致性的参数主要有内阻、电压差、容量差以及电池的自放电率等,其中前三个参数相对都容易获取，电池的自放电率主要以单位时间内的电压差来表征。电池的自放电主要是由于电池内部形成了微短路造成的，当电池组中存在自放电大的电池单体，就会影响整个电池组的效率甚至发生危险，所以筛选出自放电率大的电池单体尤为重要。目前常规的筛选方法主要是把电池开路搁置很长一端时间再测量其两端电压，但这种方法耗时长久，常温下往往需要一个月甚至几个月的时间。
发明内容
本发明的目的在于提出一种并联电池自放电快速筛选的方法，从而快速精准的筛选出自放电大的电池。
为达到上述目的，本发明提出一种并联电池自放电快速筛选的方法，包括以下步骤：
步骤1：将多个电池单体进行均衡处理；
步骤2：取n个所述电池单体相互并联；
步骤3：在并联电路中接入电流表；
步骤4：算取标准值S；
步骤5：一段时间ts后，得到电流表的示数变化ΔI；
步骤6：对比所述标准值S和所述ΔI，判断电池是否合格。
优选的，在步骤1中，取多个所述电池单体，常温下把它们放入并联设备中进行时间为tb的自动均衡，得到均衡后的所述电池单体。
优选的，所述tb为24h。
优选的，在步骤1中，均衡后的所述电池单体的电压差控制在0～0.0005V。
优选的，在步骤2中，所述n为2或者3。
优选的，在步骤2中，当n为3时，将3个所述电池单体两两拿出再次配对进行筛选，从而判断具体哪个电池单体自放电。
优选的，在步骤3中，所述电流表的量程为1～1000μA，内阻为0～100Ω。
优选的，在步骤4中，根据电池自放电率要求，算出该款电池的平均自放电电流大小，通过在某电池单体两端并联一个特定阻值的电阻模拟自放电，将一正常电池单体与该自放电电池单体并联，记录电流表的读数I1，经过一段时间ts后，电流表读数为I2，设所得电流差值|I2-I1|为标定值s’，为保证准确性，进行多组试验后，求其平均值为标定值s。
优选的，在步骤5中，所述ts为3600s。
优选的，在步骤6中，当|ΔI|≦S时，判断两电池单体均合格；当|ΔI|﹥S时，判断两电池单体中存在自放电大的电池，并且电流所流向的单体为不合格单体。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：通过本发明的步骤方法，快速精准的筛选出自放电大的电池，本发明把电池的内短路电流外部化，能够简单的通过外部电流变化分辨出电池单体是否存在自放电大的现象，该方法原理简单，采用设备成本低，同时也能在很短时间内筛选出自放电率大的电池单体。
附图说明
图1为本发明一实施例中电池单体自动均衡处理示意图；
图2为本发明一实施例中两个电池单体的筛选原理示意图；
图3为本发明一实施例中两个电池单体模拟自放电示意图；
图4为本发明一实施例中两个电池单体模拟1.2mA自放电电流实验数据图；
图5为本发明一实施例中两个电池单体模拟1.8mA自放电电流实验数据图；
图6为本发明一实施例中三个电池单体的筛选原理示意图；
图7为本发明一实施例中三个电池单体模拟1.8mA自放电电流实验数据图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
本发明提出一种并联电池自放电快速筛选的方法，从而快速精准的筛选出自放电大的电池。
为达到上述目的，本发明提出一种并联电池自放电快速筛选的方法，包括以下步骤：
步骤1：将多个满电状态的电池单体进行均衡处理；
步骤2：取n个所述电池单体相互并联；
步骤3：在并联电路中接入电流表；
步骤4：算取标准值S；
步骤5：一段时间ts后，得到电流表的示数变化ΔI；
步骤6：对比所述标准值S和所述ΔI，判断电池是否合格。
在本实施例中，在步骤1中，取多个满电状态的所述电池单体，常温下把它们放入并联设备中进行时间为tb的自动均衡，得到均衡后的所述电池单体。
在本实施例中，所述tb为24h。
在本实施例中，在步骤1中，均衡后的所述电池单体的电压差控制在0～0.0005V。
在本实施例中，在步骤2中，所述n为2或者3。
在本实施例中，在步骤2中，当n为3时，将3个所述电池单体两两拿出再次配对进行筛选，从而判断具体哪个电池单体自放电。
在本实施例中，在步骤3中，所述电流表的量程为1～1000μA，内阻为0～100Ω。
在本实施例中，在步骤4中，根据电池自放电率要求，算出该款电池的平均自放电电流大小，通过在某电池单体两端并联一个特定阻值的电阻模拟自放电，将一正常电池单体与该自放电电池单体并联，记录电流表的读数I1，经过一段时间ts后，电流表读数为I2，设所得电流差值|I2-I1|为标定值s’，为保证准确性，进行多组试验后，求其平均值为标定值S。
在本实施例中，在步骤5中，所述ts为3600s。
在本实施例中，在步骤6中，当|ΔI|≦S时，判断两电池单体均合格；当|ΔI|﹥S时，判断两电池单体中存在自放电大的电池，并且电流所流向的单体为不合格单体。
下面将通过两个具体实施例对本发明做出进一步阐述：
实施例1：
步骤1：如图1所示，取10只容量为26Ah的三元软包锂电池，常温下将这10个电池单体放入并联设备中，自动均衡24h，得到均衡后的电池单体。
步骤2：如图2所示，从并联均衡后的电池单体中随机挑选出两个电池单体，接在并联电路中，两电池单体分别记为V1和V2，并在两电池单体间放置一个高精度电流表，用于测量干路中电流的变化，其中所采用高精度电流表量程为0～1000μA，其内阻为10Ω。
步骤3：如图3所示，设该款电池自放电率要求小于f＝3.5％/月，满电状态下该电池容量为C＝26Ah，两端电压为V＝3.6V，于是求得该款电池的平均自放电电流大小为If＝f*C*106/(30*24)＝1264(μA),通过在其中一电池两端并联一个阻值为R＝V/(If*10-6)＝2848(Ω)(该实施例中取R＝3000Ω)的电阻模拟自放电，将一正常电池单体与该自放电电池单体并联，记录初始电流表的读数为158.4μA，经过3600s后，电流表读数为161μA，设所得电流差值ΔI＝2.6μA为标定值S，图4为实验数据。
两电池单体电量均在缓慢减小，导致其电压也在减小，但自放电较大的电池单体电压下降速度比正常电池单体电压下降速度快的多，所以当两电池单体并联一段时间ts(s)后，两电池单体的压差会增大，所以电流表示数也会增大，记为ΔI，当|ΔI|≦S时，判断两电池单体均合格；当|ΔI|﹥S时，判断两电池单体中存在自放电大的电池，并且电流所流向的单体为不合格单体。
如图5所示，并联2000Ω电阻模拟自放电的数据，初始电流表的读数为145.4μA，经过3600s后，电流表读数为151.3μA，电流增大值ΔI＝5.9μA；即|ΔI|﹥S，所以判断存在一个电池单体自放电过大，又因为电流表示数为正，即电流由V2流向V1，电流指向为自放电大的电池，所以判断V1为自放电大的电池。整个筛选流程只花费25小时左右，大大提升的筛选速度。
实施例2
如图6所示，为3块电池的的筛选原理示意图，当一次性筛选3块电池时，以某电池两端并联3000Ω电阻模拟自放电，图7为实验数据，初始电流表示数为0.6μA，过3600s后电流表示数为2.7μA，经过7200s后电流表示数为4.2μA，说明该方法也能适用于一次性筛选多块电池，只是要达到相同效果所需时间更长，并且只能判断该组电池中存在自放电大的电池单体，需把该组电池额外拿出两两配对，再以上述方法进行筛选。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将多个电池单体进行均衡处理；
步骤2：取n个所述电池单体相互并联；
步骤3：在并联电路中串联接入电流表；
步骤4：算取标准值S；根据电池自放电率要求，算出该款电池的平均自放电电流大小，通过在某电池单体两端并联一个特定阻值的电阻模拟自放电，将一正常电池单体与该自放电电池单体并联，记录电流表的读数I1，经过一段时间ts后，电流表读数为I2，设所得电流差值|I2-I1|为标定值s’，为保证准确性，进行多组试验后，求其平均值为标准值S；
步骤5：一段时间ts后，得到电流表的示数变化ΔI；
步骤6：对比所述标准值S和所述ΔI，判断电池是否合格。
2.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤1中，取多个电池单体，常温下把它们放入并联设备中进行时间为tb的自动均衡，得到均衡后的所述电池单体。
3.根据权利要求2所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，所述tb为24h。
4.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤1中，均衡后的所述电池单体的电压差控制在0~0.0005V。
5.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤2中，所述n为2或者3。
6.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤2中，当n为3时，将3个所述电池单体两两拿出再次配对进行筛选，从而判断具体哪个电池单体自放电。
7.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤3中，所述电流表的量程为1~1000μA，内阻为0~100Ω。
8.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤5中，所述ts为3600 s。
9.根据权利要求1所述的并联电池自放电快速筛选的方法，其特征在于，在步骤6中，当|ΔI|≦S时，判断两电池单体均合格；当|ΔI|﹥S时，判断两电池单体中存在自放电大的电池，并且电流所流向的单体为不合格单体。
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