CN110221227A - 电池模组中单体电池状态一致性评测方法 - Google Patents

电池模组中单体电池状态一致性评测方法 Download PDF

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    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Abstract

本发明提供了一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：对电池模组进行充电、放电或者充电并放电，检测得到各个单体电池之间在充电截止、放电截止时的最大压差X或M；静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y或N；根据所述最大压差X与所述最大压差Y的比值和/或所述最大压差M与所述最大压差N的比值综合判断各个单体电池的状态一致性。本发明的优势在于不限工况，不限环境，通用性较强。

Description

电池模组中单体电池状态一致性评测方法
技术领域
本发明涉及电池检测领域，具体地，涉及电池模组中单体电池状态一致性评测方法。
背景技术
随着新能源汽车和锂电储能市场的爆发，锂离子电池的使用呈现爆发式增长，而由于各企业电池生产工艺和生产条件的不同，导致其性能差异万千。并且锂离子电池系统相关企业也是良莠不齐，导致锂离子电池在使用过程中，经常出现亏电现象，或者电量发挥能力较差等问题。
如何能够快速评测锂离子电池模组在使用过程中的一致性，是保证锂离子电池正常使用和更换维修以及梯次利用的重要技术之一。如公开号CN207817174U公开的一种电池模组测试系统，目前的通常做法是对电池系统进行完整的充放电，然后查看每只电芯的容量差异，以此评测电池模组的一致性，该方法在使用工作状态下很难实现，除非进行停机检测。
因此，如何能够在使用工况下快速且有效地评测锂离子电池模组状态一致性，是当前锂离子电池在不同应用场合下急需解决的核心问题之一。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法。
根据本发明提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S11、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S12、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S13、根据所述最大压差X与所述最大压差Y的比值判断各个单体电池的状态一致性。
优选地，若Y≤1/3X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若1/3X＜Y＜1/2X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若Y≥1/2X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
优选地，所述预设时间为1分钟。
根据本发明提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S21、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S22、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S23、根据所述最大压差M与所述最大压差N的比值判断各个单体电池的状态一致性。
优选地，若N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
根据本发明提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S31、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S32、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S33、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S34、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S35、根据所述最大压差X与所述最大压差Y的比值以及所述最大压差M与所述最大压差N的比值综合判断各个单体电池的状态一致性。
优选地，若1/3X＜Y＜1/2X，N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好；
若Y≤1/3X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
优选地，所述电池模组包括：锂离子电池、钠离子电池、锂负极电池或全固态电池。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提出的方法仅通过充放电终止后前秒级阶段的压降或升压的压差来评测模组中单体电池状态一致性，该方法可在线评测，评测速度快，通用性强；
2、本发明根据工况的不同，适用于仅在充电阶段有静置过程，也适用于仅在放电阶段有静置过程，同时也适用于充电和放电阶段均有静置过程的工况；
3、本发明适用于在不同温度环境下，不同电池体系，在任何电压下均适用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的工作流程图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的方法主要是采用电池在充电或放电后静置阶段初期电压快速下降或回升阶段不同电芯之间压差大小来评测模组一致性差异。该方法的优势在于不限工况，不限环境，通用性较强。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S11、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S12、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S13、根据最大压差X与最大压差Y的比值判断各个单体电池的状态一致性。
若Y≤1/3X，则电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若1/3X＜Y＜1/2X，则电池模组中单体电池的状态一致性良好，若Y≥1/2X，则电池模组中单体电池的状态一致性较差。
在本实施例中，采用8Ah方壳磷酸铁锂电池组装成9串的模组，该模组组装前，电芯容量维持在50±5％SOC左右。静置3个月后，对其进行充电测试。该充电截止时的最大压差为200mV，当静置1min后，其压差为100mV，采用上述判据，Y(100mV)≥1/2X(200mV)，表明本此模组的电池一致性较差。
实施例2：
本实施例提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S21、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S22、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S23、根据最大压差M与最大压差N的比值判断各个单体电池的状态一致性。
若N≤2M，则电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若2M＜N＜3M，则电池模组中单体电池的状态一致性良好，若N≥3M，则电池模组中单体电池的状态一致性较差。
在本实施例中，采用8Ah方壳磷酸铁锂电池组装成3串28并的模组，该模组组装前，电芯SOC为100％。静置3个月后，对其进行放电测试。该放电截止时的最大压差为40mV，当静置1min后，其压差为140mV，采用上述判据，N(40mV)≥3M(140mV)，表明本此模组的电池一致性较差。
实施例3：
本实施例提供的一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，包括步骤：
S31、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S32、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S33、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S34、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S35、根据最大压差X与最大压差Y的比值以及最大压差M与最大压差N的比值综合判断各个单体电池的状态一致性。
若1/3X＜Y＜1/2X，N≤2M，则电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，2M＜N＜3M，则电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，N≥3M，则电池模组中单体电池的状态一致性良好；
若Y≤1/3X，N≥3M，则电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≤2M，则电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，2M＜N＜3M，则电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≥3M，则电池模组中单体电池的状态一致性较差。
在本实施例中，采用8Ah方壳磷酸铁锂电池组装成6串28并的模组，该模组组装前，电芯SOC为100％。静置3个月后，对其进行放电测试。该放电截止时的最大压差为70mV，当静置1min后，其压差为160mV；静置30min后，对其充电至100％SOC，该充电截止时的最大压差为200mV，当静置1min后，其压差为50mV，采用上述判据，Y(50mV)≤1/3X(200mV)且2M(70mV)＜N(160mV)＜3M(70mV)，表明本此模组的电池一致性较差。
本发明中，电池模组包括：锂离子电池，钠离子电池、锂负极电池、全固态电池等，其中锂离子电池又包括磷酸铁锂电池、磷酸铁锰锂电池、钛酸锂电池、硅碳电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、镍锰酸锂电池、镍钴锰酸锂电池、镍钴铝酸锂电池等。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，包括步骤：
S11、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S12、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S13、根据所述最大压差X与所述最大压差Y的比值判断各个单体电池的状态一致性。
2.根据权利要求1所述的电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，若Y≤1/3X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若1/3X＜Y＜1/2X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若Y≥1/2X，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
3.根据权利要求1所述的电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，所述预设时间为1分钟。
4.一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，包括步骤：
S21、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S22、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S23、根据所述最大压差M与所述最大压差N的比值判断各个单体电池的状态一致性。
5.根据权利要求4所述的电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，若N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性优秀，若2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
6.一种电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，包括步骤：
S31、对电池模组进行充电，检测得到各个单体电池之间在充电截止时的最大压差X；
S32、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差Y；
S33、对电池模组进行放电，检测得到各个单体电池之间在放电截止时的最大压差M；
S34、静置预设时间之后，检测得到各个单体电池之间的最大压差N；
S35、根据所述最大压差X与所述最大压差Y的比值以及所述最大压差M与所述最大压差N的比值综合判断各个单体电池的状态一致性。
7.根据权利要求6所述的电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，若1/3X＜Y＜1/2X，N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好，若1/3X＜Y＜1/2X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性良好；
若Y≤1/3X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≤2M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，2M＜N＜3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差，若Y≥1/2X，N≥3M，则所述电池模组中单体电池的状态一致性较差。
8.根据权利要求1、4或6所述的电池模组中单体电池状态一致性评测方法，其特征在于，所述电池模组包括：锂离子电池、钠离子电池、锂负极电池或全固态电池。
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