CN112379292A - 一种锂电池容量预测方法及预测装置 - Google Patents
一种锂电池容量预测方法及预测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种电池容量预测方法及预测装置,其中所述预测方法包括,首先获取单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量m;在结合正极活性材料厂商提供的克容量值,根据C预测=A*m得到该枚电池的电池容量,其中,A为正极活性材料克容量值,单位mAh/g,C预测表示预测计算电池容量,单位mAh。因此采用本发明所提供的电池容量预测方法,只需要在电池生产制造过程中,获得该颗电池中所用正极活性物质的具体用量,即可获得此颗电池的预测容量。具体的,在电池的生产过程中,当叠片工序完成时,即可获得此颗电池中叠入的所有正极片的总重量,便可预测该颗电池的容量,方法简单可靠,且排除了不同体系,不同电压,设计容量对实际容量预测计算的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电池容量技术领域,特别是涉及一种锂电池容量预测方法及预测装置。
背景技术
目前对于储能电池及动力电池的性能研究及测试越来越深入,其中测试包括对于电池的物理特性(电池的外观、抗压性、抗震性等)及化学特性(电池的充放电性能)的测试,其中每种测试还细分为对于单体电池性能(各单体电压、温度、及各种充放电参数)及电池组性能(电池组的整体差异性、SOH、荷电状态(SOC)及其它充放电参数)的测试。
在电池的SOC计算中需要利用公式:
其中的C′是电池在本次放电过程中能放出的电量,它是放电温度及放电倍率的函数。
一般电池容量计算方法中,排除温度的影响(即认为电池都是在恒温下放电的)。
锂电池在生产制造过程中,通常利用充放电测试设备得到电池实际容量。但是需要设备投入、能耗,变相的增加电池制造成本。
目前也有大部分厂商针对初始容量的获取,开发出不同的方案及对应工装,如主流的方法是通过电池SOC、电压、内阻、温度等手段构造数学模型对电池容量进行预测。但仍存在预测精度差,测试条件苛刻等问题。
传统的,一件中国专利(申请号为201420058261.4)公开了一种蓄电池容量预测装置,包括蓄电池、电压线、电流线、电子负载、电流传感器、第一滤波单元、第一放大单元、第二滤波单元、第二放大单元、同步模数转换器、控制及信号处理单元;蓄电池包括电动势E、欧姆电阻R1、极化电阻R2、极化电容C2,极化电阻R2与极化电容C2并联后分别与欧姆电阻R1、电动势E串联;蓄电池与电子负载相连,在控制及处理单元的控制下向电子负载放电;控制及处理单元与电子负载相连,采样电子负载的放电电流信号,计算出蓄电池欧姆电阻R1、极化电阻R2、极化电容C2的值。该专利可测得代表蓄电池本身参数,具此对蓄电池容量进行分析预测,但该装置采用多个频率的电流对蓄电池进行激励,测得代表蓄电池本身参数从而来分析电池容量,测量周期长,且需要设备投入。
因此,亟需一种锂电池容量预测方法,既能满足准备的电池容量预测,且测试方法简单,无需额外的设备投入。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种锂电池容量预测方法及预测装置,既能满足准备的电池容量预测,且测试方法简单,无需额外的设备投入。
为了实现上述目的,本发明提供一种锂电池容量预测方法,步骤包括:
S1:获取单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量m;
S2:根据C预测=A*m得到该枚电池的电池容量,其中,A为步骤S1中的正极活性材料克容量值,单位mAh/g,C预测表示预测计算电池容量,单位mAh。
作为上述方案进一步的改进,所述步骤S1中,正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%得到;其中,
m1表示此颗电池在叠片工序所叠入的所有正极片质量,单位g,
m2表示此颗电池在叠片工序所叠入的单张正极片的铝箔箔材质量,单位g;
n为叠片设计的层数,
d%正极固态配方中活性物质比重。
作为上述方案进一步的改进,所述单张正极片的铝箔箔材质量m2通过单张极片面积、厚度和金属铝箔密度求得,或者,通过将箔材按照此颗电池型号1:1冲片称重若干片,然后求取平均值求得。
作为上述方案进一步的改进,所述正极片质量m1,通过对叠片机上料工位料盒中所有正极片质量M1与完成一个电池叠片后的正极片质量M2做差得到。
作为上述方案进一步的改进,电池在叠片工序所叠入的所有正极片质量m1的方法,步骤包括:
SS1:检测到上料装置的料盒已经消耗完一个电芯用量的极片,升降机构向上举升支撑板及设置在其上的极片到设定位置;
SS2:上料机械手停止抓取极片,等待叠片工序的操作,料盒处于静止状态;
SS3:称重模块称取放置在其上的极片的重量;
SS4:上料机械手进行下一个电芯用极片的抓取;
重复步骤SS1-SS3,步骤相邻两次步骤SS3获取的极片重量做差得到上一个电芯的极片质量,依次类推,得到每个电芯的正极片质量。
作为上述方案进一步的改进,步骤SS3中,称重模块与支撑板可伸缩连接的称重模式:称重模块向上举升,露出支撑板的顶面进行称重,获取支撑板上剩余极片重量并进行存储;或者,称重模块设有称重板的称重模式:称重传感器获取料盒静止状态时得到的极片重量并进行存储。
作为上述方案进一步的改进,所述步骤SS3中,称重模块向上举升的距离为2~5mm。
作为上述方案进一步的改进,上述自动获取正极片质量的上料装置,包括容纳极片的料盒和设置在料盒底部的支撑称重装置,所述支撑称重装置包括支撑板、抬升支撑板的升降机构、称取极片重量的称重模块和控制模块,所述称重模块与所述控制模块电性连接。
作为上述方案进一步的改进,所述称重模块设置在支撑板上,且与所述支撑板可伸缩连接,称重时,称重模块处于举升状态,且露出支撑板的顶面;未称重时,称重模块处于缩回状态,且藏于支撑板内。
作为上述方案进一步的改进,所述称重模块包括称重传感器和称重板,所述称重传感器设置在称重板和支撑板之间,所述称重板用于支撑极片。
作为上述方案进一步的改进,所述升降机构为滚珠丝杆顶升机构,所述滚珠丝杠顶升机构能够驱动支撑板及设置在其上的极片升降。
本发明还提供一种锂电池容量预测装置,包括:
称重模块,用于称取单颗电池正极片质量m1;
参数存储模块,用于存储电池容量的容量参数;
预测模块,用于接收称重模块获取的正极片质量并调用参数存储模块内的容量参数,根据C预测=A*m电池预测公式计算得到电池容量预测值,其中,C预测表示预测计算电池容量,A为正极活性材料克容量值,m为单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量。
作为上述方案进一步的改进,所述容量参数包括该颗电池所叠入的单张正极片的铝箔箔材质量m2、叠片设计的层数n、正极固态配方中活性物质比重d%和正极片中正极活性材料克容量值A;所述正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%计算得到。
作为上述方案进一步的改进,所述称重模块设置在极片上料装置上,通过上料装置相邻两次取完上一颗电池正极片用量后的重量做差得到当前叠片电池的正极片重量m1。
由于本发明采用了以上技术方案,使本申请具备的有益效果在于:
1、本发明的电池容量预测方法,利用正极活性物质自身的容量对电池容量的主导作用,首先获取单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量m;在结合正极活性材料厂商提供的克容量值,根据C预测=A*m得到该枚电池的电池容量,其中,A为正极活性材料克容量值,单位mAh/g,C预测表示预测计算电池容量,单位mAh。因此为了获取电池的预测容量,只需要在电池生产制造过程中,获得该颗电池中所用正极活性物质的具体用量,即可获得此颗电池的预测容量。具体的,在电池的生产过程中,当叠片工序完成时,即可获得此颗电池中叠入的所有正极片的总重量,从而得到该颗电池的预测容量,方法简单可靠;相比于传统的获取电池容量方法,避免了从涂布工序开始监控,经辊压,分切,模切等工序对各个工序进行监控,本发明所提供的电池容量预测方法,仅需要对叠片工序叠入的正极片的重量,监控难度大大降低;同时也相比于常规的电池容量预测方法,避免了从成分容工序开始监控预测,使得容量预测计算获取太晚,另外本发明所提供的电池容量预测方法排除了不同体系,不同电压,温度,设计容量对实际容量预测计算的影响。
2、本发明的叠片机自动获取正极片质量的方法,利用抓手完成一个电芯用量的极片抓取后,叠片工序的操作时间内,上料装置的料盒及其内的极片处于静止状态,此时对上料装置内的剩余极片的重量进行称重,通过相邻两次获取的剩余极片重量做差得到上一个电芯的极片质量,依次类推,得到每个电芯的正极片质量,这样的设置和操作不会影响整个电池生产线的生产效率,同时又能获得每个电池的正极片的重量,再结合正极材料的克容量值,从而能够较早的计算出电池的容量。
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获得其他的附图;
图1为本发明的上料装置被取走一个电芯极片后的初始状态示意图;
图2为本发明的上料装置被取走一个电芯极片后的升降机构顶升到位状态示意图;
图3为本发明上料装置被取走一个电芯极片后称重模块举升称重状态示意图;
图4为本发明上料装置被取走一个电芯极片后称重模块称重后回缩状态示意图;
图5为本发明的叠完一个电池及料盒内极片称重进入下一个电池叠片循环流程示意图;
附图标记如下:
1、料盒;2、支撑称重装置;21、支撑板;22、升降机构;23、称重模块;3、极片;4、一个电芯极片用量。
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第一、第二、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,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
以下面结合附图以对本发明作进一步描述:
实施例1:
本发明提供一种锂电池容量预测方法,步骤包括:
S1:获取单颗电池中所有正极片3中的正极活性材料质量m;正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%得到;其中,
m1表示此颗电池在叠片工序所叠入的所有正极片3质量,单位g,
m2表示此颗电池在叠片工序所叠入的单张正极片3的铝箔箔材质量,单位g;
n为叠片设计的层数,
d%正极固态配方中活性物质比重。
S2:根据C预测=A*m得到该枚电池的电池容量,其中,A为步骤S1中的正极活性材料克容量值,单位mAh/g,正极活性材料克容量值通常由材料厂家提供,因此多为已知数值;C预测表示预测计算电池容量,单位mAh;因此为了获取电池的预测容量,只需要在电池生产制造过程中,获得该颗电池中所用正极活性物质的具体用量,即可获得此颗电池的预测容量。具体的,在电池的生产过程中,当叠片工序完成时,即可获得此颗电池中叠入的所有正极片3的总重量,从而得到该颗电池的容量,方法简单可靠;相比于传统的获取电池容量方法,避免了从涂布工序开始监控,经辊压,分切,模切等工序对各个工序进行监控,本发明所提供的电池容量预测方法,仅需要对叠片工序叠入的正极片3的重量,监控难度大大降低;同时也相比于常规的电池容量预测方法,避免了从成分容工序开始监控预测,使得容量预测计算获取太晚,另外本发明所提供的电池容量预测方法排除了不同体系,不同电压,设计容量对实际容量预测计算的影响。
需要说明的是,对于正极活性材料克容量值虽然通常由材料厂商提供,但由于涉及到电池设计,容量设计,容量发挥预估等,为了验证其提供数值的准确性,可采用正极活性材料做成单面涂敷极片3,然后冲切成相应规格尺寸小圆片,配合相对规格的隔膜圆片锂圆片,纽扣电池壳体,弹片等组装成扣式电池,然后对这个小电池进行完整的一次充放电,得到扣式电池的容量,然后用电池的容量除以正极活性材料的用量就得到所谓的正极活性材料克容量,单位mAh/g。扣式电池是半电池,制作简单,也是锂电行业电池厂商和材料厂商常用的快速的评估材料的克容量方法。
作为优选的实施例,所述单张正极片3的铝箔箔材质量m2通过单张极片3面积、厚度和金属铝箔密度求得,或者,通过将箔材按照此颗电池型号1:1冲片称重若干片,然后求取平均值求得,不管是采用何种方法,铝箔箔材质量m2都能轻易获得。
作为优选的实施例,所述正极片3质量m1,通过对叠片机上料工位料盒1中剩余正极片3质量M1与完成一个电池叠片后的剩余正极片3质量M2做差得到,操作简单,且无需更改电池的组装工序,也不影响电池的生产效率,同时在上料工位即可完成一个电池的正极片3质量的检测,因此在叠片工序完成后,便可得到此枚电池的容量。
为了验证本发明所提供的锂电池容量预测方法的准确性和预测误差,以某款三元523型号电池,额定设计容量31Ah,设计叠片31层正极,32层负极为例进行电池容量预测及误差评估。本三元523型号材料克容量为149mAh/g,正极固态配方中活性物质比重d%为96%。实际称重可得31片正极片3质量241.80g,单张正极极片3大小的铝箔质量0.64g。则理论容量为149*(241.80-0.64*31)*96%=31.749Ah。其中若考虑称重精度及误差在0.1g左右,则此款电池计算容量波动为149*0.1*96%=14.30mAh。其分辨精度远远高于其它方式预测及计算。通常的动力电池在配组过程中,容量偏差在1%~2%作为一个档位,31Ah型号按照1%则允许310mAh偏差的电池作为一个档;50AH型号按照1%则允许500mAh偏差的电池作为一个档;此方案的偏差在310mAh的范围之内,精度完全满足1%的需求。
另外为了验证本发明所提供的锂电池容量预测方法在自动化电池组装过程电池容量预测的准确性,特实验跟进10只额定设计容量31Ah的电池,记录统计其极片3质量,计算容量,分容实际容量如下:
从上表可知,采用本锂电池容量预测方法得到的电池容量以及误差完成满足实际需求,在偏差在310mAh的范围之内,精度完全满足1%的需求。
且本发明所采用的锂电池容量预测方法是在叠片工序根据重量计算得来,因此只受正极活性物质克容量、称重精度影响,且这些信息获取已非常准确和成熟,而完全不受后工序电压,电流,温度等影响。
参照图1-图4,为了方便获取每颗电池的正极片3的质量,本发明提供一种自动获取正极片3质量的方法,步骤包括:
SS1:检测到上料装置的料盒1已经消耗完一个电芯极片用量4,升降机构22向上举升支撑板21及设置在其上的极片3到设定位置;
SS2:上料机械手停止抓取极片3,等待叠片工序的操作,料盒1处于静止状态;
SS3:称重模块23称取放置在其上的极片3的重量;
SS4:上料机械手进行下一个电芯用极片3的抓取;
重复步骤SS1-SS3,步骤相邻两次步骤S3获取的极片3重量做差得到上一个电芯的极片3质量,依次类推,得到每个电芯的正极片3质量。利用抓手完成一个电芯用量的极片3抓取后,叠片工序的操作时间内,上料装置的料盒1及其内的极片3处于静止状态,此时对上料装置内的剩余极片3的重量进行称重,通过相邻两次获取的剩余极片3重量做差得到上一个电芯的极片3质量,依次类推,得到每个电芯的正极片3质量,这样的设置和操作不会影响整个电池生产线的生产效率,同时又能获得每个电池的正极片3的重量,再结合正极材料的克容量值,从而能够较早的计算出电池的容量。
作为优选的实施例,步骤SS3中,称重模块23与支撑板21可伸缩连接的称重模式:称重模块23向上举升,露出支撑板21的顶面进行称重,获取支撑板21上剩余极片3重量并进行存储;或者,称重模块23设有称重板的称重模式:称重传感器获取料盒1静止状态时得到的极片3重量并进行存储。
作为上述方案进一步的改进,所述步骤SS3中,称重模块23向上举升的距离为2~5mm。
叠片机自动获取正极片3质量的过程如下:
为了节约上料机械手的抓取行程及时间,通常支撑板21会随着极片3消耗层数减少和厚度降低在滚珠丝杆顶升机构的作用下,将待抓取的极片3举升到固定位置,这一点设置方便了上料机械手的抓取,同时给剩余极片3重量的称取带来了难度,显然在动态升降下称取重量势必会影响称重的精度,不利于电池容量的正确预测。因此称重时机的选择尤为重要,考虑到当一个电芯的极片3用料抓取完毕后,极片3需要在叠片工序进行隔膜裁断后才能从叠片台转移以进行下一个电池的叠片操作,而这个在叠片台操作的时间,上料机械手处于等待时间,上料装置的料盒1处于静止状态,此时刚好可以用来称重。
下面以所述称重模块23与所述支撑板21可伸缩连接为例进行说明,如图3所示,伸缩举升结构将电子台秤举升顶起运动2~5mm高度,从而获取支撑板21上剩余极片3重量,获得数据信号并进行存储;伸缩举升结构将电子台秤向下运动进入支撑板21结构内,使得支撑板21处于支撑极片3的状态;同时叠片台电芯被转移走,隔膜也准备到位,上料机械手准备从料盒1内继续抓取极片3,准备进入下一个叠片循环。通常的,伸缩举升结构升降的高度2~5mm的距离即可,理论上升降距离越小对叠片效率影响越小。图5所示,叠完一个电池,完成料盒1内极片3称重,及进入下一个电芯叠片循环流程示意,依次循环,就能够获得料盒1中叠片前后极片3质量的变化差,即为上一个电池的正极片3重量,同时叠片机内置程序计算公式进一步的获得该颗电池的预测容量。再配合产线上裸电芯张贴或激光打印上去的追溯码,或者裸电芯下料托盘托盘码,可以将此容量数据绑定,并传递至封装工序,待电池封装完毕喷码后,电池条码就绑定了此款电池的预测容量,往后工序流转传递。
通过本叠片机自动获取正极片3质量的方法以及锂电池容量预测方法,可以对叠片后的工序进行进一步的精细化管理或个别工序简化。具体的,
1、叠片工序混料或者多叠入极片3或少叠入极片3,通过称重能及时发现,避免浪费,而常规的方式,需要到注液或化成分容后才发现此类问题。
2、在注液工序,可以根据不同电池容量预测值进行精准量的注液,以保证容量高的电芯注入相对多量的电解液,容量少的电芯注入其实际需求的电解液。对比常规注液工序,所有电芯注液量一致,容量高的随着循环使用,表现出容量衰减,电解液不足。容量低的注入过量电解液,造成浪费,或者电池偏软等不良。
3、预测容量可省去后边的分容工序及设备,不需要对单个电池进行充放电获取容量数据,进而减少大量设备投资及资源浪费。
进而可以得到一种制造工艺简单,周期更短,生产成本更低的锂电池制造工艺流程。
采用本发明提供自动获取正极片3质量的方法及锂电池容量预测方法,能够在叠片工序后即可获得该颗电池的电池容量,相对于传统的方式能够较早获得该颗电池的电池容量,而在在生产制造过程中,越能提前获取到电池的容量数据,越有利于电池的管理和转运,以便于提高电池性能的一致性。比如,当已经获得该颗电池的电池容量后,可以将电池按照一定的容量规则将其放置在一个料框或转移机构作为一个小整体往后转移,这样,使得电池的一致性更高;相同容量或同一个容量档位的电池作为一个小的整体进行生产加工,避免了后工序生产时长或等待时间不一致,进出先后时间不一致,不同位置环境温湿度不一样等造成同批电池一致性相差较大。
另外因为在叠片完成后,装配喷码后已经携带了此批电池的容量信息,则可对这批电池进行容量档的分档,减少了常规生产方式到分容工序后才对电池容量档进行分档,避免了引入的电压,内阻等因素的交互影响,使得分档复杂。进而采用本发明提供自动获取正极片3质量的方法及锂电池容量预测方法可以使分档工序设备简化及降低分档难度。
参照图1-图4,自动获取正极片3质量方法所采用的上料装置,包括容纳极片3的料盒1和设置在料盒1底部的支撑称重装置2,所述支撑称重装置2包括支撑板21、抬升支撑板21的升降机构22、称取极片3重量的称重模块23和控制模块,所述称重模块23与所述控制模块电性连接,本上料装置上集成了能够称取设置在其上的极片3重量,便于获取每一个电池内的正极片3重量,且结构简单,操作方便。
称重模块23的设置有多种设置方式,在某些实施例中,所述称重模块23设置在支撑板21上,且与所述支撑板21可伸缩连接,称重时,称重模块23处于举升状态,且露出支撑板21的顶面;未称重时,称重模块23处于缩回状态,且藏于支撑板21内,这样的设置将称重模块23可以是成品的电子台秤,在电子台秤的底面设置一个伸缩举升结构,如气缸抬升或伺服电机或丝杆等,在采用本方式进行称重时,用伸缩举升结构将电子台秤举升出支撑板21,使得极片3脱离支撑板21的支撑,以此来称取仅仅由电子台秤支撑的正极片3的质量。
在一些实施例中也可直接采用称重传感器来称取正极片3的重量,此时,所述称重模块23包括称重传感器和称重板,所述称重传感器设置在称重板和支撑板21之间,所述称重板用于支撑极片3,这样的设置,结构简单,只需要控制称重传感器在特定时间进行称重,以获取设置在其上的正极片3的重量。
作为优选的实施例,所述升降机构22为滚珠丝杆顶升机构,所述滚珠丝杠顶升机构能够驱动支撑板21及设置在其上的极片3升降。
实施例2:
本发明还提供一种锂电池容量预测装置,包括:
称重模块,用于称取单颗电池正极片质量m1;
参数存储模块,用于存储电池容量的容量参数,所述容量参数包括该颗电池所叠入的单张正极片的铝箔箔材质量m2、叠片设计的层数n、正极固态配方中活性物质比重d%和正极片中正极活性材料克容量值A;所述正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%计算得到;
预测模块,用于接收称重模块获取的正极片质量并调用参数存储模块内的容量参数,根据C预测=A*m电池预测公式计算得到电池容量预测值,其中,C预测表示预测计算电池容量,A为正极活性材料克容量值,m为单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量。
作为优选的实施例,所述称重模块设置在极片上料装置上,通过上料装置相邻两次取完上一颗电池正极片用量后的重量做差得到当前叠片电池的正极片重量m1。
以上是本发明的详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法以及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种锂电池容量预测方法,其特征在于,步骤包括:
S1:获取单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量m;
S2:根据C预测=A*m得到该枚电池的电池容量,其中,A为步骤S1中的正极活性材料克容量值,单位mAh/g,C预测表示预测计算电池容量,单位mAh。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,所述步骤S1中,正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%得到;其中,
m1表示此颗电池在叠片工序所叠入的所有正极片质量,单位g,
m2表示此颗电池在叠片工序所叠入的单张正极片的铝箔箔材质量,单位g;
n为叠片设计的层数,
d%正极固态配方中活性物质比重。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,所述单张正极片的铝箔箔材质量m2通过单张极片面积、厚度和金属铝箔密度求得,或者,通过将箔材按照此颗电池型号1:1冲片称重若干片,然后求取平均值求得。
4.根据权利要求2或3所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,所述正极片质量m1,通过对叠片机上料工位料盒中所有正极片质量M1与完成一个电池叠片后的正极片质量M2做差得到。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,电池在叠片工序所叠入的所有正极片质量m1的方法,步骤包括:
SS1:检测到上料装置的料盒已经消耗完一个电芯用量的极片,升降机构向上举升支撑板及设置在其上的极片到设定位置;
SS2:上料机械手停止抓取极片,等待叠片工序的操作,料盒处于静止状态;
SS3:称重模块称取放置在其上的极片的重量;
SS4:上料机械手进行下一个电芯用极片的抓取;
重复步骤SS1-SS3,步骤相邻两次步骤SS3获取的极片重量做差得到上一个电芯的极片质量,依次类推,得到每个电芯的正极片质量。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,步骤SS3中,称重模块与支撑板可伸缩连接的称重模式:称重模块向上举升,露出支撑板的顶面进行称重,获取支撑板上剩余极片重量并进行存储;或者,称重模块设有称重板的称重模式:称重传感器获取料盒静止状态时得到的极片重量并进行存储。
7.根据权利要求5所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,所述上料装置,包括容纳极片的料盒和设置在料盒底部的支撑称重装置,所述支撑称重装置包括支撑板、抬升支撑板的升降机构、称取极片重量的称重模块和控制模块,所述称重模块与所述控制模块电性连接。
8.根据权利要求5所述的一种锂电池容量预测方法,其特征在于,所述称重模块设置在支撑板上,且与所述支撑板可伸缩连接,称重时,称重模块处于举升状态,且露出支撑板的顶面;未称重时,称重模块处于缩回状态,且藏于支撑板内。
9.一种锂电池容量预测装置,其特征在于,包括:
称重模块,用于称取单颗电池正极片质量m1;
参数存储模块,用于存储电池容量的容量参数;
预测模块,用于接收称重模块获取的正极片质量并调用参数存储模块内的容量参数,根据C预测=A*m电池预测公式计算得到电池容量预测值,其中,C预测表示预测计算电池容量,A为正极活性材料克容量值,m为单颗电池中所有正极片中的正极活性材料质量。
10.根据权利要求9所述的一种锂电池容量预测装置,其特征在于,所述容量参数包括该颗电池所叠入的单张正极片的铝箔箔材质量m2、叠片设计的层数n、正极固态配方中活性物质比重d%和正极片中正极活性材料克容量值A;所述正极活性材料质量根据m=(m1-m2*n)*d%计算得到。
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CN202011229907.7A CN112379292A (zh) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 一种锂电池容量预测方法及预测装置 |
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