CN110441710B - 一种电池包中再生电池的遴选方法 - Google Patents
一种电池包中再生电池的遴选方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110441710B CN110441710B CN201910848390.0A CN201910848390A CN110441710B CN 110441710 B CN110441710 B CN 110441710B CN 201910848390 A CN201910848390 A CN 201910848390A CN 110441710 B CN110441710 B CN 110441710B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- soc
- voltage
- cut
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电池包中再生电池的遴选方法，通过将电池包中的单体电池按照不同的截止电压进行充电和放电，利用每个电池的自身的劣化程度不同而获得不同的充电效率和输出能力，最终通过测量单体电池的容量增加和减少速率的不同，遴选出再生电池。本发明提供的方法简化了电池包中测量和遴选电池的设备，降低了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池包中再生电池的遴选方法。
背景技术
对于大功率的动力电源，通常将若干个电池单体串、并联形成电池包，而电池包中任意电池单体的性能劣化，均会导致整个电池包的性能严重受损，甚至会引发电池的安全性失控等问题。因此，需要及时对电池包中的电池单体进行监控，及时遴选出工作状态出现下降的电池，而现有的系统中，检测装置相对比较复杂，成本较高。本发明提供了一种简单并且准确的遴选出工作状态下降的电池的方法。
发明内容
提供了一种电池包中再生电池的遴选方法，通过将电池包中的单体电池按照不同的截止电压进行充电和放电，利用每个电池的自身的劣化程度不同而获得不同的充电效率和输出能力，最终通过测量单体电池的容量增加和减少速率的不同，遴选出再生电池。本发明提供的方法简化了电池包中测量和遴选电池的设备，降低了制造成本。
具体的方案如下：
一种电池包中再生电池的遴选方法，其中包括以下步骤：
1)、将单体电池以第一电流充电至第一截止电压，所述第一截止电压为3.0-3.6V；以高第一电流的第二电流充电至第二截止电压，所述第二截止电压为4.0-4.5V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以高于第二电流的第三电流放电至第三截止电压，所述第三截止电压为2.5-2.8V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于和/或低于基准值120％的电池作为再生电池。
进一步的，所述第一电流为5-10mA。
进一步的，所述第二电流为12-18mA。
进一步的，所述第三电流为20-28mA。
进一步的，所述第一截止电压为3.3V。
进一步的，所述第二截止电压为4.35V。
进一步的，所述第三截止电压为2.6V。
一种电池包的运行方法，其中包括上述的方法，以及将所遴选出的电池进行再生的方法。
进一步的，所述电池包的运行方法，包括以下步骤：
1)、将单体电池以第一电流充电至第一截止电压，所述第一截止电压为3.0-3.6V；以高第一电流的第二电流充电至第二截止电压，所述第二截止电压为4.0-4.5V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以高于第二电流的第三电流放电至第三截止电压，所述第三截止电压为2.5-2.8V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于和/或低于基准值120％的电池作为再生电池；
5)、将上述再生电池充电至第四截止电压，所述第四截止电压为4.0-4.5V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压4.6-4.9V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环若干次。
进一步的，所述步骤1中的截止电压为4.35V。
进一步的，所述步骤3中低频交流充放电循环2-8次，低频频率为10-15Hz，电流为0.1-0.2C，单次循环作用时间为60-180s，间隔30-60s。
进一步的，所述步骤3中低频交流充放电循环8次。
进一步的，所述步骤3中单体循环作用时间为80s，间隔30s。
进一步的，上述单体电池优选是锂离子电池、锂聚合物电池、锂金属电池等。
本发明具有如下有益效果：
1、前期经过小电流逐步变化为大电流的充电方式，在使电池容量充分饱和的同时，精确测试出电池单体的充电效率。
2、采用大电流放电，从而放大电池由于内部劣化而导致的输出能力下降，从而精准测试出电池的输出能力，更有利于遴选出再生的电池。
3、在过充电位下采用低频交流电再生，降低电池内阻，恢复电池容量。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1
电池包的运行方法，其中包括以下遴选和再生工序，再生工序后进行电池包的测试工作，获得测试数据：
1)、将单体电池以5mA充电至第一截止电压3.0V；以12mA充电至第二截止电压4.0V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以20mA放电至第三截止电压2.5V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于和/或低于基准值120％的电池作为再生电池；
5)、将上述再生电池充电至第四截止电压4.0V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压4.6V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环8次，低频频率为10Hz，电流为0.1C，单次循环作用时间为60s，间隔30s。
实施例2
电池包的运行方法，其中包括以下遴选和再生工序，再生工序后进行电池包的测试工作，获得测试数据：
1)、将单体电池以8mA充电至第一截止电压3.3V；以16mA充电至第二截止电压4.35V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以26mA放电至第三截止电压2.6V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于和/或低于基准值120％的电池作为再生电池；
5)、将上述再生电池充电至第四截止电压4.35V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压4.6V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环6次，低频频率为15Hz，电流为0.1C，单次循环作用时间为80s，间隔30s。
实施例3
电池包的运行方法，其中包括以下遴选和再生工序，再生工序后进行电池包的测试工作，获得测试数据：
1)、将单体电池以10mA充电至第一截止电压3.6V；以18mA充电至第二截止电压4.5V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以28mA C放电至第三截止电压2.8V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于和/或低于基准值120％的电池作为再生电池；
5)、将上述再生电池充电至第四截止电压4.5V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压4.9V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环8次，低频频率为15Hz，电流为0.1C，单次循环作用时间为180s，间隔60s。
对比例1：
对电池进行遴选，其包括：
1)、将容量差在3％以内的电池作为对比测试电池，并分组；
对分组电池进行充电，其包括：
2)0.05C充电至SOC为20％，
3)、0.5C充电至截止电压4.3V。
下表为实施例与对比例的测试数据，工作温度为25摄氏度，循环电流为0.2C，充电截止电压4.5V，放电截止电压2.5V。可见，与未采用再生工艺的常规遴选、充电工艺的对比例相比，本发明的电池高频率充放电的工况下表现出了优异的可逆容量，具有远超常规水平的循环寿命和安全性。
表1
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种电池包中再生电池的遴选方法，其中包括以下步骤：
1)、将单体电池以第一电流充电至第一截止电压，所述第一截止电压为3.0-3.6V；以高于第一电流的第二电流充电至第二截止电压，所述第二截止电压为4.0-4.5V；在充电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC增加量进行时间归一化，获得SOC增加速度dΔSOC+/dΔt；
2)、以高于第二电流的第三电流放电至第三截止电压，所述第三截止电压为2.5-2.8V；在放电过程中，同步测量电池SOC(％)，对SOC减少量进行时间归一化，获得SOC下降速度dΔSOC-/dΔt；
3)、将获得的每个单体电池的SOC增加速度和/或SOC下降速度取平均值作为基准值；
4)、将SOC增加速度和/或SOC下降速度高于基准值120％的电池作为再生电池。
2.如权利要求1所述的方法，所述第一电流为5-10mA。
3.如权利要求1所述的方法，所述第二电流为12-18mA。
4.如权利要求1所述的方法，所述第三电流为20-28mA。
5.如权利要求2所述的方法，所述第一截止电压为3.3V。
6.如权利要求3所述的方法，所述第二截止电压为4.35V。
7.如权利要求4所述的方法，所述第三截止电压为2.6V。
8.一种电池包的运行方法，其中包括如权利要求1-7任一项所述的方法，以及将所遴选出的电池进行再生的方法，其中，除如权利要求1-7任一项所述的方法中包括的步骤1)-4)外，所述电池包的运行方法还包括以下步骤：
5)、将上述再生电池充电至第四截止电压，所述第四截止电压为4.0-4.5V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压4.6-4.9V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环2-8次，低频频率为10-15Hz，电流为0.1-0.2C，单次循环作用时间为60-180s，间隔30-60s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910848390.0A CN110441710B (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种电池包中再生电池的遴选方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910848390.0A CN110441710B (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种电池包中再生电池的遴选方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110441710A CN110441710A (zh) | 2019-11-12 |
| CN110441710B true CN110441710B (zh) | 2020-12-22 |
Family
ID=68439746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910848390.0A Active CN110441710B (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种电池包中再生电池的遴选方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110441710B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105093126A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-25 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种基于电池管理系统的电池状态判别方法 |
| CN106684475A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-17 | 哈尔滨理工大学 | 一种磷酸铁锂电池的分选方法 |
| CN109216791A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 青岛恒金源电子科技有限公司 | 一种筛选电池组中待激活锂离子电池的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8519674B2 (en) * | 2009-11-12 | 2013-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method for estimating battery degradation in a vehicle battery pack |
-
2019
- 2019-09-09 CN CN201910848390.0A patent/CN110441710B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105093126A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-25 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种基于电池管理系统的电池状态判别方法 |
| CN106684475A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-17 | 哈尔滨理工大学 | 一种磷酸铁锂电池的分选方法 |
| CN109216791A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 青岛恒金源电子科技有限公司 | 一种筛选电池组中待激活锂离子电池的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110441710A (zh) | 2019-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109856559B (zh) | 一种锂电池循环寿命的预测方法 | |
| CN109031145B (zh) | 一种考虑不一致性的串并联电池组模型及实现方法 | |
| EP3471234A1 (en) | Method, apparatus, and device for charging a battery and storage medium | |
| CN103316852B (zh) | 电池筛选方法 | |
| CN101882699B (zh) | 动力电池组充放电均衡控制方法 | |
| CN103346358B (zh) | 一种铅酸电池的配组方法 | |
| CN112363075A (zh) | 一种锂离子电池老化的评估方法 | |
| CN104741327A (zh) | 一种锂离子动力电池动态一致性分选方法 | |
| CN103884991A (zh) | 一种单体电池直流内阻的测试方法 | |
| CN101950001A (zh) | 一种电动汽车用锂离子电池组一致性的评价方法 | |
| CN109100652B (zh) | 一种用于预测梯次利用动力电池的离散度的方法及系统 | |
| CN102520367A (zh) | 一种空间用氢镍蓄电池寿命评估方法 | |
| CN101458310A (zh) | 一种电池一致性的评价方法 | |
| CN107817448B (zh) | 一种适用于复杂工况的在线实时监测电池电量的方法 | |
| CN102208703A (zh) | 一种蓄电池充电方法 | |
| CN110854959A (zh) | 电池系统被动均衡方法 | |
| US20140320085A1 (en) | Charging device and control method thereof | |
| CN110865307B (zh) | 一种电池模组余能检测方法 | |
| US12113179B2 (en) | Method for sorting lithium cells | |
| CN113884890A (zh) | 一种动力电池内短路检测方法 | |
| CN103151570A (zh) | 一种锂离子电池组充电器的充电方法 | |
| CN111883865A (zh) | 一种锂离子电池低温充电方法 | |
| CN112151890A (zh) | 锂离子电池组低温配组方法及锂离子电池组 | |
| CN114252795B (zh) | 一种预测锂离子电池循环寿命的方法 | |
| CN112946506A (zh) | 一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201204 Address after: 225400 Jiangsu, Taixing City, East high tech Industrial Park, east of the south side of the National Road (Science and technology on the west side of the road) Applicant after: TAIZHOU SINLION BATTERY TECH. Co.,Ltd. Address before: 215000 Room 301, 23 world garden, park, Suzhou District, Suzhou, Jiangsu Applicant before: Sheng Lei |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |