CN110297191A - 一种电池自放电测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池自放电测试方法，包括下述步骤；确定待检批次电池的压降参考值；根据电池的不同选择是否分容老化后设置识别码；识别码录入并对该电池进行第一次开路电压测试并记录；将第一次开路电压测试后的电池在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置；对搁置后的电池依据识别码进行识别并对该电池进行第二次开路电压测试并记录；计算同一识别码的电池两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，所述压降标准值＝压降参考值×搁置天数。本发明提高了电池自放电不合格产品的筛选精度。

Description

一种电池自放电测试方法
技术领域
本发明涉及电池/电池组检测技术领域，尤其涉及一种电池自放电测试方法。
背景技术
目前电池的终端使用客户经常会遇到电池电压在3.80V～3.90V之间的电池存放或电池组存放2～3个月后，重新使用时发现部分电池无电或低电压，出现这些现象的原因大致有以下几大类：
电池不良导致自放电过大(如电池内部有微短路现象)；
电池组使用的保护板自放电过大；
电池组制造不良导致有短路现象；
客户机器不良出现自耗电流过大；
以上4大类现象均会导致电池自放电过快。
自放电对电池来说是有害的，人们总是希望电池自放电越小越好，这样电池才能越耐用。目前电池行业大部分电池厂商对电池自放电采取电池老化结束后按规定的最低出货电压进行电压筛选，低于出货电压的电池挑出作为不良品再处理。
该筛选方法使用同一个电压值进行筛选比较，其过程简便，同时效率也高。但是这种方法只是对电池的自放电进行一个粗筛，将那些自放电特别大的不良品挑出，但是对于那些自放电稍小但仍属于不合格产品的电池却没办法挑出。
因此，现有技术还有待发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提出一种电池自放电测试方法，旨在提高电池自放电不合格产品的筛选精度。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种电池自放电测试方法，其中，包括下述步骤：
确定待检批次电池的压降参考值；
如该批电池还未分容老化则先分容老化后再设置识别码，如该批电池已经分容老化则直接设置识别码；
对所述电池进行识别码录入并对该电池进行第一次开路电压测试，并记录该识别码电池的第一次电压值；
将第一次开路电压测试后的电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置；
对搁置后的电池依据识别码进行识别并对该电池进行第二次开路电压测试，并记录该识别码电池的第二次电压值；
计算同一识别码的电池两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，所述压降标准值＝压降参考值×搁置天数。
其中，所述确定待检批次电池的压降参考值包括下述步骤：
随机抽取该批电池中的多个电池，如果是电池厂进料电池则先老化后再进行编码，如果是电池组封装厂进料电池则直接进行编码；
连续3～5天每间隔24小时重复测量电池的开路电压值；
将所述电压值中变化异常的值去掉，然后计算正常的第一次与最后一次电压值的差值并除以两次电压值的测量间隔天数，设为电池的K1值，依次得出随机抽取的每一颗电池的K1值；
将所有K1值相加再平均，其平均值即为该型号电池的K值；
将电池的K值×1.5作为该批次电池的压降参考值。
其中，所述电池为未分容老化电池时，经过分容老化、设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为3～6天。
其中，所述电池为已分容老化电池时，经过设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为1～2天。
其中，所述对电池进行分容老化包括：
对电池进行分容；
将分容后的电池放在45℃环境下老化3～5天；
将老化后的电池放在常温环境下搁置1天全检电池外观，将电池漏液及发鼓的不良品剔除。
其中，所述电池中：
纯钴酸锂材料电池24小时压降参考值为0.15mV/d～0.3mV/d；
纯三元材料电池24小时压降参考值为0.4mV/d～0.8mV/d。
其中，还包括对所述判定不合格的电池进行隔离标示。
其中，所述识别码的设置采用流水线上的自动打码设备在电池上设置二维码或条形码。
其中，所述识别码的录入、识别以及开路电压测试采用电池一体式检测设备自动完成并将数据存储于电池一体式检测设备的数据库。
其中，所述电池一体式检测设备包括控制模块，与控制模块连接的上料模块，扫描识别模块，电压测量模块、出料模块及显示模块；
上料模块用于自动上料；
扫描识别模块用于对电池上的识别码进行自动扫描录入及识别；
电压测量模块用于对电池的开路电压采用电压自动检测仪正负极探针自动测量；
出料模块用于自动出料或按照合格不合格电池分开自动出料；
显示模块用于显示数据信息；
控制模块用于完成数据的处理并协调控制各模块。
本发明的电池自放电测试方法，通过对电池搁置前后的开路电压测试获取不同的电压值，然后计算两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，由于压降标准值＝压降参考值×搁置天数，即压降标准值受搁置时间的影响，故本发明采用压降标准值对比对应电池搁置天数的电压差值来评判电池自放电参数是否合格，能提高电池不合格产品的筛选精度，避免电池自放电较小但仍属于不合格产品的漏筛情况。同时本发明的测试方法同样适用于电池组的自放电测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电池自放电测试方法第一实施方式的流程示意图；
图2为本发明针对电池厂电池分容老化的流程示意图；
图3为本发明电池压降参考值确定的流程示意图；
图4为本发明电池自放电测试方法中电池一体式检测设备的组成示意图；
图5为本发明物料在电池一体式检测设备的工序流程示意图。
附图标记说明：
100-一体式检测设备，101-控制模块，102-上料模块，103-扫描识别模块，104-电压测量模块，105-出料模块，106-显示模块。
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的一部分实施例，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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参照图1，本发明实施例提出一种电池自放电测试方法，包括下述步骤：
S10，确定待检批次电池的压降参考值。
电池压降参考值可以用小时为时间单位或者天为时间单位进过测量后计算得到，如该批次电池物料的电池压降参考值为0.2毫伏/天，即0.2mV/d。
优选地，在本发明实施例中：
当所述电池物料为纯钴酸锂材料电池时，
纯钴酸锂材料电池1天(24小时)压降参考值为0.15mV/d～0.3mV/d。
当所述电池物料为纯三元材料电池时，
纯三元材料电池1天(24小时)压降参考值为0.4mV/d～0.8mV/d。
这样可以根据材料的不同快速获取该待检批次电池的压降参考值。
S20，如该批电池还未分容老化则先分容老化后再设置识别码，如该批电池已经分容老化则直接设置识别码。
由于实际生产中，电池根据来源的不同可以分为电池厂进料电池和电池组封装厂进料电池，电池厂的电池如果没有经过分容老化处理，则需要先进行分容老化处理。
而电池组封装厂进料电池一般都已经过分容老化处理，做压降检测前则无需再进行分容老化处理。
即本发明的电池自放电测试方法在设置识别码之前需要分两种情况，一种是电池厂生产的电池，需在设置识别码之前进行分容老化处理。另一种是电池组封装厂生产的电池，在设置识别码之前无需再进行分容老化处理。
设置识别码目的是对批量的电池进行标号，以便于记录、识别及批量流水线操作、以及后续电压的测试记录以及复测电压的追溯。
优选地，本发明实施例的识别码的设置采用流水线上的自动打码设备在电池上设置二维码或条形码。这样可以对批量的物料进行快速的打码，以便后续的录入登记及识别，提高工作效率。
本发明实施例中，如图2所示，所述对电池进行分容老化包括：
S21，对电池进行分容；
S22，将分容后的电池放在45℃环境下老化3～5天；
S23，将老化后的电池放在常温环境下搁置1天全检电池外观，将电池漏液及发鼓的不良品剔除。
S30，对所述电池进行识别码录入并对该电池进行第一次开路电压测试，并记录该识别码电池的第一次电压值。
电池设置识别码后，需要对识别码进行录入登记，可以人工录入也可采用自动化设置进行自动录入，如在电池上设置条形码或者二维码，然后使用扫码枪自动扫码并自动录入后台的数据库。
电池的识别码录入后再对电池进行第一次开路电压测试，并将第一次电压值与所述识别码进行对应的记录存储，以便后续的调用。
第一次开路电压测试可以采用人工或者自动化设备测试并记录。
本发明实施例中，检测电池的开路电压的仪器的分度值须≤0.01mV,准确度≤0.05mV，这样才能准确地测量电池自放电在24小时的变化。
S40，将第一次开路电压测试后的电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置。
搁置的目的在于第一次开路电压测试后间隔一定的时间测量第二次开路电压，然后获取电压值的差值，以掌握其搁置前后的自放电情况。
本发明实施例中，恒温环境为25℃，可以将电池放入恒温箱进行恒温控制。
对于不同来源的电池，对应的搁置天数不同，本发明实施例中，当所述电池为电池厂进料电池时，即所述电池为未分容老化电池时，经过分容老化、设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为3～65天。优选地，其搁置天数为3天。
当所述电池为电池组封装厂进料电池时，即所述电池为已分容老化电池时，经过设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为1～2天。优选地，其搁置天数为1天。
S50，对搁置后的电池依据识别码进行识别并对该电池进行第二次开路电压测试，并记录该识别码电池的第二次电压值。
当进行过第一次开路电压测试的电池按照规定的时间搁置完成后，第二次测量其开路电压，获取第二次电压值。第二次开路电压测试可以采用人工或者自动化设备测试并记录。
在第二次测量电压并记录时需要根据电池上的识别码进行识别，并将第二次电压值记录至该识别码所对应的电池记录内，使得该电池的两次电压值记录正确。
为了提高识别效率并能自动记录，可以采用自动扫码识别设备进行识别。
S60，计算同一识别码的电池两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，所述压降标准值＝压降参考值×搁置天数。
当电池的两次电压值测量并记录完成后，即可根据电池两次的电压值计算差值，然后使用该差值与压降标准值进行对比。
如识别码编码为“001002”的电池，其第一次电压值为3.90000V，搁置3天后的第二次电压值为3.8998V，则电压值的差值为3.90000-3.8998＝0.0002V＝0.2mV，而该批电池的压降参考值为0.15mV/d，则压降标准值＝0.15mV/d×3天＝0.45mV,因实际的压降值即电压值的差值为0.2mV，而该批电池的压降标准值为0.45mV，即差值小于压降标准值，故识别码编码为“001002”的电池自放电小于参考值，其在自放电参数测试中属于合格产品。
本发明采用压降标准值对比对应电池搁置时间的电压差值来评判电池自放电参数是否合格，大大提高了电池自放电不合格产品的筛选精度，避免了现有技术中当电池自放电较小但仍属于不合格产品时漏筛情况。
通过本发明的方法对电池进行压降测试筛选，可以有效防止电池因制造或其它原因造成自放电过大的电池流出到客户，显著减少客户电池因搁置几个月后出现无电或低电现象，使用该测试方法进行筛选后客户售后返修退回的产品可下降80％，产生了良好的经济效益。
优选地，本发明的电池自放电测试方法还包括对所述判定不合格的电池进行隔离标示。这样能快速识别批量电池中的不合格产品。
如图2所示，本发明的测试方法中确定待检批次电池的压降参考值包括下述步骤：
S11，随机抽取该批电池中的多个电池，如果是电池厂进料电池则先老化后再进行编码，如是电池组封装厂进料电池则直接进行编码。
电池厂刚生产的电池的内阻、电压等参数还不够稳定，故需要进行老化搁置处理，以保证后续电池压降参考值测量的准确性。
电池组封装厂中的电池一般都已经过分容老化处理，其稳定性高，在确定电池压降参考值过程中可以不再老化处理。
本发明实施例中，随机抽取的电池厂试产合格的电池进行批量老化后在常温下搁置24小时。如随机抽取100个电池。
编码便于每个电池后续测量值的记录。
S12，连续3～5天每间隔24小时重复测量电池的开路电压值。
S13，将所述电压值中变化异常的值去掉，然后计算正常的第一次与最后一次电压值的差值并除以两次电压值的测量间隔天数，设为电池的K1值，依次得出随机抽取的每一颗电池的K1值。电池的电压值会受环境、自身材料，制造工艺、作业的一致性、老化时间等因素影响，故在测量过程中会出现异常值，需要去除。间隔天数的单位为天数，则K1值为单个电池每天的压降值。
S14，将所有K1值相加再平均，其平均值即为该型号电池的K值。
S15，将电池的K值×1.5作为该批次电池的压降参考值。
由于需要考虑每个电池制造过程中个体差异性，故需要一个修正系数来调整该批电池中的个体差异，本发明实施例中的修正系数取1.5。这样经过修正过后的电池压降值：K值×1.5，将其作为该批次电池的压降参考值。
优选地，本发明实施例中，所述识别码的录入、识别以及开路电压测试采用电池一体式检测设备100自动完成并将数据存储于电池一体式检测设备100的数据库。这样采用自动化识别录入及测试，极大地提高测试效率，适于工厂批量化的电池检测。
具体地，如图4所示，所述电池一体式检测设备100包括控制模块101，与控制模块101连接的上料模块102，扫描识别模块103，电压测量模块104、出料模块105及显示模块106；
上料模块102用于自动上料。
扫描识别模块103用于对电池物料上的识别码进行自动扫描录入及识别。
电压测量模块104用于对电池的开路电压采用电压自动检测仪正负极探针自动测量。
出料模块105用于自动出料或按照合格不合格电池分开自动出料。
显示模块106用于显示数据信息。
控制模块101用于完成数据的处理并协调控制各模块。
如图5所示，这样，本发明测试方法中的电池一体式检测设备100能够自动完成电池的上料，扫描录入识别、电压测量及出料，通过控制模块101对识别码扫描、电压测量数据综合处理后与预先输入的压降标准值对比后直接得出合格和不合格，可以通过出料模块105分开出料，并可以通过显示模块106进行显示。整个流程一体化自动完成，提高了电池自放电测试的效率。
本发明实施例提出的电池自放电测试方法，通过对电池搁置前后的开路电压测试获取不同的电压值，然后计算两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，由于压降标准值＝压降参考值×搁置天数，即压降标准值受搁置时间的影响，故本发明采用压降标准值对比对应电池搁置天数的电压差值来评判电池自放电参数是否合格，能提高电池不合格产品的筛选精度，避免电池物料自放电较小但仍属于不合格产品的漏筛情况，同时本发明的测试方法同样适用于电池组的自放电测试。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池自放电测试方法，其特征在于，包括下述步骤：
确定待检批次电池的压降参考值；
如该批电池还未分容老化则先分容老化后再设置识别码，如该批电池已经分容老化则直接设置识别码；
对所述电池进行识别码录入并对该电池进行第一次开路电压测试，并记录该识别码电池的第一次电压值；
将第一次开路电压测试后的电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置；
对搁置后的电池依据识别码进行识别并对该电池进行第二次开路电压测试，并记录该识别码电池的第二次电压值；
计算同一识别码的电池两次电压值的差值并与压降标准值进行比较，差值小于压降标准值则合格，差值大于压降标准值则不合格，所述压降标准值＝压降参考值×搁置天数。
2.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述确定待检批次电池的压降参考值包括下述步骤：
随机抽取该批电池中的多个电池，如果是电池厂进料电池则先老化后再进行编码，如果是电池组封装厂进料电池则直接进行编码；
连续3～5天每间隔24小时重复测量电池的开路电压值；
将所述电压值中变化异常的值去掉，然后计算正常的第一次与最后一次电压值的差值并除以两次电压值的测量间隔天数，设为电池的K1值，依次得出随机抽取的每一颗电池的K1值；
将所有K1值相加再平均，其平均值即为该型号电池的K值；
将电池的K值×1.5作为该批次电池的压降参考值。
3.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述电池为未分容老化电池时，经过分容老化、设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为3～6天。
4.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述电池为已分容老化电池时，经过设置识别码及识别码录入和第一次开路电压测试后，将电池放在在恒温环境下进行预设搁置天数的搁置，其搁置天数为1～2天。
5.根据权利要求1或3所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述对电池进行分容老化包括：
对电池进行分容；
将分容后的电池放在45℃环境下老化3～5天；
将老化后的电池放在常温环境下搁置1天全检电池外观，将电池漏液及发鼓的不良品剔除。
6.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述电池中：
纯钴酸锂材料电池24小时压降参考值为0.15mV/d～0.3mV/d；
纯三元材料电池24小时压降参考值为0.4mV/d～0.8mV/d。
7.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，还包括对所述判定不合格的电池进行隔离标示。
8.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述识别码的设置采用流水线上的自动打码设备在电池上设置二维码或条形码。
9.根据权利要求1所述的电池自放电测试方法，其特征在于，
所述识别码的录入、识别以及开路电压测试采用电池一体式检测设备自动完成并将数据存储于电池一体式检测设备的数据库。
10.根据权利要求9所述的电池自放电测试方法，其特征在于，所述电池一体式检测设备包括控制模块，与控制模块连接的上料模块，扫描识别模块，电压测量模块、出料模块及显示模块；
上料模块用于自动上料；
扫描识别模块用于对电池上的识别码进行自动扫描录入及识别；
电压测量模块用于对电池的开路电压采用电压自动检测仪正负极探针自动测量；
出料模块用于自动出料或按照合格不合格电池分开自动出料；
显示模块用于显示数据信息；
控制模块用于完成数据的处理并协调控制各模块。
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