CN112958487A - 一种一次锂原电池筛选配组方法 - Google Patents

一种一次锂原电池筛选配组方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112958487A
CN112958487A CN202110141097.8A CN202110141097A CN112958487A CN 112958487 A CN112958487 A CN 112958487A CN 202110141097 A CN202110141097 A CN 202110141097A CN 112958487 A CN112958487 A CN 112958487A
Authority
CN
China
Prior art keywords
primary
battery
internal resistance
lithium primary
days
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.)
Granted
Application number
CN202110141097.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112958487B (zh
Inventor
米娟
乔学荣
王九洲
邢鑫磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 18 Research Institute
Original Assignee
CETC 18 Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 18 Research Institute filed Critical CETC 18 Research Institute
Priority to CN202110141097.8A priority Critical patent/CN112958487B/zh
Publication of CN112958487A publication Critical patent/CN112958487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112958487B publication Critical patent/CN112958487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34Sorting according to other particular properties
    • B07C5/344Sorting according to other particular properties according to electric or electromagnetic properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
    • H01M6/5011Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature for several cells simultaneously or successively
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种一次锂原电池筛选配组方法,包括:每天定时测试一次锂原电池电压值和内阻值,并保证每次测试的位置一致。通过计算相邻两天单体电池电压值、内阻值变化率,依据电压值、内阻值变化率的判定准则,确定计数天数值,依据本发明中所给出的电压值变化率绝对值和内阻值变化率绝对值的筛选准则,去除不符合要求的电池,最后根据电池组串并联设计方式,依据串联线路计容量,并联线路计电压和内阻的原则进行电池组的筛选配组。本发明的有益效果是填补了现有技术中关于一次锂原电池筛选配组方法的发明专利的空白,实现了短期快速筛选质量合格的一次锂原电池,且确保电池组性能的一致性,满足电池组实际使用的要求。

Description

一种一次锂原电池筛选配组方法
技术领域
本发明属于锂原电池领域,尤其是涉及一种一次锂原电池筛选配组方法。
背景技术
锂原电池是以金属锂为负极的一次电池。该类型电池不同于锂离子二次电池,锂原电池不具有反复充放电性能,注液后电池即处于满荷电态。在实际使用中通常需要根据使用要求将单体电池按照一定的串并联组合而成,因此针对锂原电池的筛选配组对保证单体的一致性和最后电池组的性能具有重要影响和意义。
目前,可查到的相关资料中多为针对二次电池的筛选方法,由于二次电池具有反复充放电的能力,可以通过不同的充放电方式进行多次充放电循环,通过考察不同循环次数后电池容量的损失率进行筛选。而锂原电池由于不具有反复充放电性能,一旦放电,电池容量即有损失,可测试的项目只有电池的电压和内阻,所以目前现有技术中并未检测到关于一次锂原电池的筛选配组发明方法。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种一次锂原电池筛选配组方法,有效的填补了现有技术中关于一次锂原电池筛选配组方法的发明专利的空白,实现了短期快速筛选质量合格的一次锂原电池,且确保电池组性能的一致性,满足电池组实际使用的要求。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种一次锂原电池筛选配组方法,包括:对一次锂原电池进行注液,高温陈化一段时间,冷却至室温后测定所述一次锂原电池的电压值和内阻值;继续测定所述一次锂原电池x天的电压值和y天的内阻值;得到x、y的数值后,确定计数天数,去除计数天数内相邻两天|电压值变化率|≥1.5‰和|内阻值变化率|≥2%的所述一次锂原电池;计算剩余的所述一次锂原电池的正极组重量、电压值和内阻值的平均值;根据电池组串并联连接方式对所述一次锂原电池进行筛选配组,串联线路中采用正极容量限制原则,并联线路采用电压和内阻相一致的原则。优选地,对所述一次锂原电池进行注液,需要预放电的所述一次锂原电池预放电后于40℃陈化48h;不需预放电的所述一次锂原电池注液后直接40℃陈化48h。
优选地,测定所述一次锂原电池x天的电压值,确定x值的公式为:
|(Vx-Vx-1)-(Vx-1-Vx-2)|≤25mV
其中,Vx代表所述一次锂原电池在第x天的电压值,Vx-1代表所述一次锂原电池在第x-1天的电压值,Vx-2代表所述一次锂原电池在第x-2天的电压值。
优选地,测定所述一次锂原电池y天的内阻值,确定y值的公式为:
|(Ry-Ry-1)-(Ry-1-Ry-2)|≤2mΩ
其中,Ry代表所述一次锂原电池在第y天的内阻值,Ry-1代表所述一次锂原电池在第y-1天的内阻值,Ry-2代表所述一次锂原电池在第y-2天的内阻值。
优选地,确定计数天数的方法为:当x≤y<10时,以y为计数天数;当y≤x<10时,以x为计数天数;当x≥y≥10或y≥x≥10时,以10为计数天数。
优选地,所述串联线路正极容量限制原则为所述一次锂原电池的|正极组重量差|≤0.5g。
优选地,所述并联线路电压和内阻相一致的原则为所述一次锂原电池之间的|电压值差|≤10mv,|内阻值差|≤1mΩ。
本发明采用在有限时间内每天测试一次锂原电池电压值、内阻值,并计算前后两天电池电压值、内阻值的变化率,剔除|电压值变化率|≥1.5‰,|内阻值变化率|≥2%的单体电池,实现快速有效的筛选出质量合格的锂原单体电池。最后根据电池组串并联连接方式,并联线路依据电压值和内阻值相一致原则,串联线路根据正极容量限制原则进行一次锂原电池的筛选配组,确保电池组的一致性,保证其性能满足实际使用要求。
附图说明
图1是本发明实施例一种一次锂原电池筛选配组方法中一次锂原电池第9天和第8天之间的电压值差图
图2是本发明实施例一种一次锂原电池筛选配组方法中一次锂原电池第9天和第8天之间的内阻值差图
图3是本发明实施例一种一次锂原电池筛选配组方法中一次锂原电池第9天和第8天之间的电压值变化率图
图4是本发明实施例一种一次锂原电池筛选配组方法中一次锂原电池第9天和第8天之间的内阻值变化率图
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明:
对注液后的一次锂原电池,需要预放电的电池体系(如锂氟化碳原电池体系等)预放电后于40℃陈化48h;不需预放电的电池体系(如锂二氧化锰体系、锂铬基金属氧化物体系等)注液后于40℃陈化48h。陈化后的一次锂原电池冷却至室温,开始测定电池的电压值、内阻值并记录,该次测试作为第一次测试。
每天定时测试每只单体电池的电压值,在测试过程中保证每次测试时,测试仪表指针位于单体电池极耳的位置相同。测定一次锂原电池的电压值,开始计数天数直到x天,x值的确定方法为:|(Vx-Vx-1)-(Vx-1-Vx-2)|≤25mV,其中,Vx代表所述一次锂原电池在第x天的电压值,Vx-1代表所述一次锂原电池在第x-1天的电压值,Vx-2代表所述一次锂原电池在第x-2天的电压值。即当出现相邻两天的|电压值差值|≤25mV,即可认定该批次一次锂原电池电压变化趋势达到稳定。
每天定时测试每只单体电池的内阻值,在测试过程中保证每次测试时,测试仪表指针位于单体电池极耳的位置相同。测定内阻值,开始计数天数直到y天。y值的确定方法为:|(Ry-Ry-1)-(Ry-1-Ry-2)|≤2mΩ,其中,Ry代表所述一次锂原电池在第y天的内阻值,Ry-1代表所述一次锂原电池在第y-1天的内阻值,Ry-2代表所述一次锂原电池在第y-2天的内阻值。即当出现相邻两天的|内阻值差值|≤2mΩ,即可认定该批次一次锂原电池内阻变化趋势达到稳定。
当x≤y<10时,以y为计数天数;当y≤x<10时,以x为计数天数;当x≥y≥10或y≥x≥10时,以10为计数天数。
确定计数天数值后,计算计数天数值内相邻两天所测试的一次锂原电池的电压值变化率和内阻值变化率,然后剔除|电压值变化率|≥1.5‰,|内阻值变化率|≥2%的单体电池。
将剩余的一次锂原电池正极组重量、电压值、内阻值录入Excel表中,并计算上述三列值的平均值。
根据所设计的一次锂原电池组串、并联电连接形式,并联线路根据电压值和内阻值相一致原则筛选配组,串联线路根据正极容量限制原则进行筛选配组。
并联线路根据电压值和内阻值相一致原则筛选配组,即并联线路中筛选一次锂原电池电压和内阻相一致的单体电池,并联线路中电池之间的|电压值差|≤10mV,|内阻值差|≤1mΩ,相比电压值,应优先考虑内阻值一致性。由于锂原电池负极使用的均为金属锂,在串联线路中,为保证电池的安全性,通常采用正极容量限制原则,因此串联线路中的容量用正极组重量进行表达,串联线路中一次锂原电池的|正极组重量差|≤0.5g。
根据一次锂原电池体系的特点,每天定时测试一次锂原电池电压值和内阻值,通过计算相邻两天电池电压值、内阻值变化率,依据本发明中给出的电压值、内阻值变化率的判定准则,确定一次锂原电池计数天数值,最后依据本发明中所给出的电压值变化率绝对值和内阻值变化率绝对值的筛选准则,去除不符合要求的电池。可在无风险前提下,较短时间内有效的筛选出合格的锂原单体电池,最后根据电池组串并联设计方式,串联线路根据正极容量限制原则,并联线路根据电压和内阻相一致的原则进行电池组的筛选配组,对确保一次锂原电池的一致性和实际应用具有良好的指导意义。
本发明的一个实施例:
将型号为202001批次的锂铬基金属氧化物锂原电池进行电压值、内阻值的测试,该批次共计生产196只一次锂原电池,电池注液后于40℃陈化48h后,冷却至室温进行第一次电压值和内阻值的测试,随后每天测试一次单体电池电压值和内阻值并做记录。
待测试到第9天时,如图1一次锂原电池第9天和第8天之间的电压值差图和图2一次锂原电池第9天和第8天之间的内阻值差图所示,经计算第9天和第8天之间的|电压值差|≤25mV,|内阻值差|≤2mΩ,针对本批次一次锂原电池计数天数定为9天。
随后计算9天内每相邻两天一次锂原电池电压变化率绝对值和内阻变化率绝对值,并去除相邻两天电压值变化率绝对值≥1.5‰,内阻值变化率绝对值≥2%的一次锂原电池,具体剔除数量见表1。
表1去除的一次锂原电池只数
Figure BDA0002926578350000051
第9天和第8天电压值变化率和内阻值变化率分别见图3一次锂原电池第9天和第8天之间的电压值变化率图和图4一次锂原电池第9天和第8天之间的内阻值变化率图。
假定电池组串并联方式为3S2P,其中S指串联,P指并联,也即电池组采用3串2并的连接方式。则根据前述筛选出的合格的一次锂原单体电池,每组电池组中串联的3只单体电池的|正极组重量差|≤0.5g,并联线路中单体电池之间|电压差值|≤10mV,|内阻差值|≤1mΩ,每组电池组按上述要求筛选出6只满足要求的一次锂原电池按照3S2P的连接方式进行组合即可。
所描述的实施例为锂铬基金属氧化物锂原电池体系。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动成果的前提下所获得的所有其他锂原电池体系的实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种一次锂原电池筛选配组方法,包括:
对一次锂原电池进行注液,高温陈化一定时间冷却至室温后测定所述一次锂原电池的电压值和内阻值;
继续测定所述一次锂原电池x天的电压值和y天的内阻值;
得到x、y的数值后,确定计数天数,去除计数天数内相邻两天|电压值变化率|≥1.5‰和|内阻值变化率|≥2%的所述一次锂原电池;
计算剩余的所述一次锂原电池的正极组重量、电压值和内阻值的平均值;
依据电池组中电连接形式对所述一次锂原单体电池进行筛选配组,串联线路采用正极容量限制原则,并联线路采用电压和内阻相一致的原则。
2.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:对所述一次锂原电池进行注液,需要预放电的所述一次锂原电池预放电后于40℃下陈化48h;不需预放电的所述一次锂原电池注液后直接于40℃陈化48h。
3.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:测定所述一次锂原电池x天的电压值,确定x值的公式为:
|(Vx-Vx-1)-(Vx-1-Vx-2)|≤25mV
其中,Vx代表所述一次锂原电池在第x天的电压值,Vx-1代表所述一次锂原电池在第x-1天的电压值,Vx-2代表所述一次锂原电池在第x-2天的电压值。
4.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:测定所述一次锂原电池y天的内阻值,确定y值的公式为:
|(Ry-Ry-1)-(Ry-1-Ry-2)|≤2mΩ
其中,Ry代表所述一次锂原电池在第y天的内阻值,Ry-1代表所述一次锂原电池在第y-1天的内阻值,Ry-2代表所述一次锂原电池在第y-2天的内阻值。
5.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:确定计数天数的方法为:当x≤y<10时,以y为计数天数;当y≤x<10时,以x为计数天数;当x≥y≥10或y≥x≥10时,以10为计数天数。
6.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:所述一次锂原电池串联线路中正极容量限制原则为|正极组重量差|≤0.5g。
7.根据权利要求1所述的一种一次锂原电池筛选配组方法,其特征在于:所述一次锂原电池并联线路中电压和内阻相一致的原则为|电压值差|≤10mv,|内阻值差|≤1mΩ。
CN202110141097.8A 2021-02-01 2021-02-01 一种一次锂原电池筛选配组方法 Active CN112958487B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110141097.8A CN112958487B (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种一次锂原电池筛选配组方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110141097.8A CN112958487B (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种一次锂原电池筛选配组方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112958487A true CN112958487A (zh) 2021-06-15
CN112958487B CN112958487B (zh) 2022-06-07

Family

ID=76273274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110141097.8A Active CN112958487B (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种一次锂原电池筛选配组方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112958487B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1000317C2 (nl) * 1995-05-08 1996-11-11 Nederland Ptt Werkwijze en inrichting voor het sorteren van batterijen.
US20090315520A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-24 Sony Corporation Battery pack and control method therefor
CN103605082A (zh) * 2013-12-08 2014-02-26 上海美多通信设备有限公司 一次性锂电池剩余电量的检测装置
CN103785629A (zh) * 2014-01-13 2014-05-14 国家电网公司 一种梯次利用锂电池筛选成组方法
CN104084383A (zh) * 2014-06-26 2014-10-08 浙江兴海能源科技有限公司 一种磷酸铁锂电池自放电分选工艺
CN104678320A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 西北工业大学 基于内阻在线测试的动力电池寿命监控方法
CN105319516A (zh) * 2015-11-24 2016-02-10 苏州新中能源科技有限公司 一种电池配组筛选方法
CN106324510A (zh) * 2016-08-05 2017-01-11 北方奥钛纳米技术有限公司 一种电池检测方法和装置
CN109201520A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 深圳格林德能源有限公司 一种锂离子电池配组工艺
CN109365325A (zh) * 2018-09-17 2019-02-22 深圳市华格安瑞技术咨询有限公司 一种电池的制造方法及系统
CN109696637A (zh) * 2019-02-20 2019-04-30 广西睿奕新能源股份有限公司 锂一次性电池容量监测方法
CN110201913A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 河南电池研究院有限公司 一种软包锂离子电池一致性的筛选方法
CN110380103A (zh) * 2019-08-01 2019-10-25 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种高分辨筛选配组锂电池的方法、系统、存储介质

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1000317C2 (nl) * 1995-05-08 1996-11-11 Nederland Ptt Werkwijze en inrichting voor het sorteren van batterijen.
US20090315520A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-24 Sony Corporation Battery pack and control method therefor
CN103605082A (zh) * 2013-12-08 2014-02-26 上海美多通信设备有限公司 一次性锂电池剩余电量的检测装置
CN103785629A (zh) * 2014-01-13 2014-05-14 国家电网公司 一种梯次利用锂电池筛选成组方法
CN104084383A (zh) * 2014-06-26 2014-10-08 浙江兴海能源科技有限公司 一种磷酸铁锂电池自放电分选工艺
CN104678320A (zh) * 2015-03-16 2015-06-03 西北工业大学 基于内阻在线测试的动力电池寿命监控方法
CN105319516A (zh) * 2015-11-24 2016-02-10 苏州新中能源科技有限公司 一种电池配组筛选方法
CN106324510A (zh) * 2016-08-05 2017-01-11 北方奥钛纳米技术有限公司 一种电池检测方法和装置
CN109201520A (zh) * 2017-07-05 2019-01-15 深圳格林德能源有限公司 一种锂离子电池配组工艺
CN109365325A (zh) * 2018-09-17 2019-02-22 深圳市华格安瑞技术咨询有限公司 一种电池的制造方法及系统
CN109696637A (zh) * 2019-02-20 2019-04-30 广西睿奕新能源股份有限公司 锂一次性电池容量监测方法
CN110201913A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 河南电池研究院有限公司 一种软包锂离子电池一致性的筛选方法
CN110380103A (zh) * 2019-08-01 2019-10-25 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种高分辨筛选配组锂电池的方法、系统、存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN112958487B (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103579700B (zh) 一种锂离子电池分选配组方法
CN107597619A (zh) 钛酸锂单体电池一致性分选方法
Lu et al. A method of cell-to-cell variation evaluation for battery packs in electric vehicles with charging cloud data
CN111036575B (zh) 一种基于温度变化分析的锂离子电池分选方法
CN111029668A (zh) 一种锂离子动力电池的配组方法
CN111786035A (zh) 一种锂离子电池的配组方法
CN111151479A (zh) 一种锂离子电池的电芯的分选配组方法
CN111495800B (zh) 一种动力电池组梯次再利用的筛选分组方法
CN107422265A (zh) 一种单体电池一致性的检测方法
CN112379285B (zh) 一种电池包自放电筛选方法
CN112186278B (zh) 一种锂离子电池配组方法
CN113533981A (zh) 锂离子电池自放电检测方法、设备及计算机可读存储介质
CN110927604A (zh) 一种极限条件下检测电池微短路的方法
CN112958487B (zh) 一种一次锂原电池筛选配组方法
CN107045105B (zh) 一种锂离子电池组可用能量计算方法
CN113118056A (zh) 一种锂电池梯次利用筛选方法
CN113067045A (zh) 一种缩小动力型锂电池组动态压差的配组方法
CN112505573A (zh) 一种退役动力电池的一致性评价指标计算方法
CN115254684A (zh) 一种储能用铅酸铅碳电池的配组方法
CN115774200A (zh) 一种锂离子电池串联模组微/内短路检测方法
CN106970329B (zh) 一种电池相对健康状况的判断方法及电池组供电系统
US20220320604A1 (en) Method for Sorting Lithium Cells
CN108043744A (zh) 一种提升锂离子电池全寿命周期一致性的分选方法
CN114487861A (zh) 一种自放电电池二次选取的方法
CN112731175A (zh) 一种软包锂离子电池低压电池筛选方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant