CN113064094A - 一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法及系统，本发明方法包括：1）分别测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标；2）基于电性能指标进行单体电池筛选；3）基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选；4）进行单体电池匹配和分组筛选出最终剩余的单体电池。本发明能够实现对不同单体电池的电性能指标的统一筛选，实现高可靠性和一致性的单体电池筛选和匹配，确保不同单体电池的电性能指标严格一致，从而可方便地根据不同航天器能源系统需求进行扩展设计和应用，适用于各类航天器。
Description
技术领域
本发明涉及航天器电源技术，具体涉及一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法及系统。
背景技术
胞元式航天器锂电池是一种由单体电池阵列构成的电池组件，用于为航天器在轨工作时与太阳能电池板一起为航天器提供能源。但是由于单体电池性能上的差异，针对不同的航天器能源系统需求，往往需要单独进行优化处理，导致难以实现胞元式航天器锂电池根据不同能源系统需求进行扩展设计和应用，无法实现针对包括各类卫星型号在内的航天器的通用扩展设计和应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法及系统，本发明能够实现对不同单体电池的电性能指标的统一筛选，实现高可靠性和一致性的单体电池筛选和匹配，确保不同单体电池的电性能指标严格一致，从而可方便地根据不同航天器能源系统需求进行扩展设计和应用，适用于各类航天器。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，包括：
1）分别测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标；
2）基于电性能指标进行单体电池筛选；
3）基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选；
4）进行单体电池匹配和分组筛选出最终剩余的单体电池。
可选地，步骤1）中单体电池的多种电性能指标包括荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差；步骤1）中测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标的步骤包括：
1.1）将单体电池放置在充放电测试仪上，并静置指定的时长T j ；
1.2）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ；
1.3）将单体电池静置时长T j ；
1.4）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.5）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.6）将单体电池静置时长T j ；
1.7）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ，记录第一放电电量C 1；
1.8）将单体电池静置时长T j ；
1.9）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.10）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.11）第一次重复步骤1.3）～1.10），记录第二放电电量C 2；第二次重复步骤1.3）～1.10），记录第三放电电量C 3；
1.12）将单体电池从充放电测试仪上取下，静置12h，并分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第一开路电压V 1和第一内阻R 1；
1.13）将单体电池在室温环境下搁置28天；
1.14）分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第二开路电压V 2和第二内阻R 2，然后将其放置在充放电测试仪上，静置时长T j ；
1.15）重复步骤1.2）～1.8），记录第四放电电量C 4；
1.16）对单体电池进行指定时长、指定电流的恒流充电，使其达到指定的最适宜电池长期存储的电量状态，将其从充放电测试仪上取下，停止测试；
1.17）分别根据记录结果计算荷电保持电压和自放电率，且将第四放电电量C 4作为单体电池的可恢复容量，将第一内阻R 1作为单体电池的内阻，将第一内阻R 1和第二内阻R 2之间的差值作为单体电池的内阻差。
可选地，步骤1.17）中荷电保持电压的计算函数表达式为：
ΔV= V 2- V 1
上式中，ΔV为荷电保持电压，V 1为第一开路电压，V 2为第二开路电压。
可选地，步骤1.17）中自放电率的计算函数表达式为：
上式中，
为自放电率，C 3为第三放电电量，C 4为第四放电电量。
可选地，步骤2）中基于电性能指标进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池的该类电性能指标，剔除该类电性能指标不符合要求的单体电池、保留该类电性能指标符合要求的单体电池。
可选地，步骤3）中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池，计算该类电性能指标的平均值，以及单体电池的该类电性能指标与平均值之间的差值，并剔除该差值不符合要求的单体电池、保留该差值符合要求的单体电池。
可选地，步骤1）之后、步骤4）之前还包括对所有单体电池进行外观检查的步骤，若单体电池的铝塑膜破损或出现明显划痕，则判定该单体电池为外观不合格并将其剔除。
可选地，步骤4）包括：
4.1）针对所有剩余的单体电池计算荷电保持电压的平均值，并选取最贴近平均值的N支单体电池；
4.2）对选取的最贴近平均值的N支单体电池依据荷电保持电压由小到大进行排序；
4.3）对排序后的最贴近平均值的N支单体电池，按照电容量由小到大的顺序进行蛇形排列得到多个队列，且队列的长度大于单串电池组的数量；
4.4）针对蛇形排列得到多个队列，按照单串电池组的数量N b 、单串电池组中单体电池的数量N c ，选择中部的N c 个队列中的前N b 个序号的单体电池，且将序号相同的单体电池按照荷电保持电压从小到大顺序进行排序作为得到的一个单串电池组，从而得到对应单串电池组的数量N b 的、包含N c 个单体电池的单串电池组。
可选地，步骤4.1）中选取最贴近平均值的N支单体电池的函数表达式为：
N=(N c + N cb )×(N b + N bb )
上式中，N c 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的串联电池数量，N cb 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的备用电池数量，N b 为胞元式航天器锂电池中并联单串电池组数量，N bb 为胞元式航天器锂电池中备用单串电池组数量。
此外，本发明还提供一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选系统，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的步骤。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行所述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的计算机程序。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明方法包括：1）分别测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标；2）针对每一种电性能指标计算平均值，并在平均值为中心依据预设偏差标准范围，向上和向下保留电性能指标符合要求的单体电池、剔除不符合要求的单体电池；重复上述步骤，直至完成对所有电性能指标的筛选；3）进行单体电池匹配和分组筛选出最终剩余的单体电池。本发明通过单体电池电性能测试、个体电性能筛选、电性能一致性筛选以及单体电池匹配和分组多个阶段，能够实现对不同单体电池的电性能指标的统一筛选，实现高可靠性和一致性的单体电池筛选和匹配，确保不同单体电池的电性能指标严格一致，从而可方便地根据不同航天器能源系统需求进行扩展设计和应用，适用于各类航天器。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例中基于电性能指标进行单体电池筛选的流程图。
图3为本发明实施例中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选的流程图。
图4为本发明实施例中195支单体电池的可恢复容量数据分布图。
图5为本发明实施例中对单体电池进行蛇形排列的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法包括：
1）分别测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标；
2）基于电性能指标进行单体电池筛选；
3）基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选；
4）进行单体电池匹配和分组筛选出最终剩余的单体电池。
本实施例中，步骤1）中单体电池的多种电性能指标包括荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差。聚合物锂离子单体电池为正负极层叠结构，其“内阻”性能能够反应离子在正负极之间运动的阻力情况，以及电池在轨工作时产生的热量大小，是体现电池差异的重要指标之一，需要在性能筛选和分组匹配中重点考虑。此外，由于聚合物锂离子单体电池集流体结构中微观缺陷难以直接检验，但却可能导致的电性能快速衰减，因此这类缺陷电池尽管短期电性能符合要求，但会影响结构锂电池在轨工作末期的性能指标，需要予以剔除。“荷电保持电压”、“自放电率”和“内阻差”等三个性能指标分别用于表征单体电池开路状态下搁置较长时候后，开路电压、电容量和内阻的变化程度，适用于评估单体电池在轨长期工作后的电性能变化情况，可利用其筛选并剔除含缺陷的单体电池。
步骤1）中测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标的步骤包括：
1.1）将单体电池放置在充放电测试仪上，并静置指定的时长T j ；
1.2）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ；
1.3）将单体电池静置时长T j ；
1.4）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.5）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.6）将单体电池静置时长T j ；
1.7）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ，记录第一放电电量C 1；
1.8）将单体电池静置时长T j ；
1.9）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.10）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.11）第一次重复步骤1.3）～1.10），记录第二放电电量C 2；第二次重复步骤1.3）～1.10），记录第三放电电量C 3；
1.12）将单体电池从充放电测试仪上取下，静置12h，并分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第一开路电压V 1和第一内阻R 1；
1.13）将单体电池在室温环境下搁置28天；
1.14）分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第二开路电压V 2和第二内阻R 2，然后将其放置在充放电测试仪上，静置时长T j ；
1.15）重复步骤1.2）～1.8），记录第四放电电量C 4；
1.16）对单体电池进行指定时长、指定电流的恒流充电，使其达到指定的最适宜电池长期存储的电量状态，将其从充放电测试仪上取下，停止测试；
1.17）分别根据记录结果计算荷电保持电压和自放电率，且将第四放电电量C 4作为单体电池的可恢复容量，将第一内阻R 1作为单体电池的内阻，将第一内阻R 1和第二内阻R 2之间的差值作为单体电池的内阻差。
本实施例中，步骤1.1）、1.3）、1.6）、1.8）和1.14）中增加搁置环节是为了是电池内部化学反应稳定，搁置时长T j 需根据不同锂离子电池体系确定，钴酸锂体系的锂离子电池一般选择30min。
步骤1.2）中整个结构锂电池的最大工作电流12A，其内部采用7串3并方式组集，因此单体电池最大工作电流I g 为4A；最低工作电压U s 与锂离子电池体系相关，钴酸锂体系的锂离子电池的最低工作电压为2.75V。
步骤1.4）中最高工作电压U s 与锂离子电池体系相关，钴酸锂体系的锂离子电池的最高工作电压为4.2V。
步骤1.5）中充电终止电流I z 远小于工作电流I g ，可以认为单体电池充至满电状态。本实例中充电终止电流I z 取值为0.1A。
步骤1.12）中为避免连续充放电的影响开路电压和内阻测试，使电池内部化学反应得到充分稳定，此步骤中的静置时长为12h，明显大于步骤1.1）中的搁置时间T j 。
步骤1.13）中后续测试中获得电池在轨长期工作后的性能变化，搁置时长需明显大于电池工作周期。对于太阳同步轨道工作的航天器，其电池工作周期等于其轨道周期（约为96min），而此步骤中的搁置时长为28天，正好是在轨工作周期的420倍，满足搁置时间远大于工作周期的要求。
本实施例中，步骤1.16）中对单体电池进行指定时长、指定电流的恒流充电是指对单体电池进行2h的2.5A恒流充电，可以使单体电池达到一半电量状态，适宜电池长期存储。
本实施例中，步骤1.17）最适宜电池长期存储的电量状态为一半电量状态。
步骤1.17）中荷电保持电压的计算函数表达式为：
ΔV= V 2- V 1
上式中，ΔV为荷电保持电压，V 1为第一开路电压，V 2为第二开路电压。
本实施例中，步骤1.17）中自放电率的计算函数表达式为：
上式中，
为自放电率，C 3为第三放电电量，C 4为第四放电电量。
本实施例中，步骤2）中基于电性能指标进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池的该类电性能指标，剔除该类电性能指标不符合要求的单体电池、保留该类电性能指标符合要求的单体电池。参见图2，作为一种可选的实施方式，本实施例步骤2）中基于电性能指标进行单体电池筛选时按照荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差的顺序进行遍历。作为一种可选的实施方式，本实施例步骤2）中基于电性能指标进行单体电池筛选时具体筛选项目及标准如下：
①荷电保持电压：单体电池搁置28天后开路压降≤40mV；
②自放电率：单体电池搁置28天内的自放电率≤7%；
③可恢复容量：单体电池第6次放电容量≥9.8Ah；
④内阻：≤4mΩ；
⑤内阻差：单体电池搁置28天前后内阻偏差≤0.5mΩ。
本实施例中，步骤3）中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池，计算该类电性能指标的平均值，以及单体电池的该类电性能指标与平均值之间的差值，并剔除该差值不符合要求的单体电池、保留该差值符合要求的单体电池。针对已通过个体性能筛选的单体电池，对单体电池之间性能差距进行筛选，从而控制电性能相近的电池进行组集，减少因单体电池差异引起的单串电池组电性能偏差。
参见图3，作为一种可选的实施方式，本实施例步骤3）中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选时按照荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差的顺序进行遍历。
作为一种可选的实施方式，本实施例步骤3）中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选时分布具体筛选项目及其偏差标准如下：
①荷电保持电压的偏差：标准为≤20mV；
②自放电率的偏差：标准为≤3%；
③可恢复容量的偏差：标准为≤0.1Ah；
④内阻的偏差：标准为≤0.3mΩ；
以可恢复容量为例，给出195支单体电池的数据分布图，其中可恢复容量的均值为10.374Ah（如图4中实线所示），上下个偏离不大于0.1Ah为标准，即图中虚线间的单体电池均满足可恢复容量偏差要求。需要说明的是，由于内阻的偏差、内阻差两者有一定相关性，因此本实施例中忽略了内阻差的偏差筛选，但是也可以根据需要保留内阻差的偏差筛选。
本实施例中，步骤1）之后、步骤4）之前还包括对所有单体电池进行外观检查的步骤，若单体电池的铝塑膜破损或出现明显划痕，则判定该单体电池为外观不合格并将其剔除。由于软包电池采用铝塑膜进行密封保护，在上述电性能测试过程中容易导出铝塑膜破损或出现明显划痕，因此将外观检查放在筛选测试结束后，剔除外观不合格电池。
本实施例中，步骤4）包括：
4.1）针对所有剩余的单体电池计算荷电保持电压的平均值，并选取最贴近平均值的N支单体电池；
4.2）对选取的最贴近平均值的N支单体电池依据荷电保持电压由小到大进行排序；
4.3）对排序后的最贴近平均值的N支单体电池，按照电容量由小到大的顺序进行蛇形排列得到多个队列，且队列的长度大于单串电池组的数量；
4.4）针对蛇形排列得到多个队列，按照单串电池组的数量N b 、单串电池组中单体电池的数量N c ，选择中部的N c 个队列中的前N b 个序号的单体电池，且将序号相同的单体电池按照荷电保持电压从小到大顺序进行排序作为得到的一个单串电池组，从而得到对应单串电池组的数量N b 的包含N c 个单体电池的单串电池组。
本实施例步骤4.1）中考虑到结构锂电池组装完毕后，若因运输和测试因素，导致其中某个或某串单体电池发生破损或短路破坏，需要进行及时更换。而此时重新对电池进行筛选匹配，需要耗损大部分时间，不满足时效性。因此在最初的电池筛选和匹配工作中，需要进行冗余和备份设计：在每串电池必备的电池数量基础上，增加备用单体电池；在所需串联单体电池数量基础上，增加备用串联电池，以保证航天产品的高可靠性和研制进度要求。因此，选取最贴近平均值的N支单体电池的函数表达式为：
N=(N c + N cb )×(N b + N bb )
上式中，N c 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的串联电池数量，N cb 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的备用电池数量，N b 为胞元式航天器锂电池中并联单串电池组数量，N bb 为胞元式航天器锂电池中备用单串电池组数量。本实施例中，并联单串电池组数量N c 为3，备用单串电池组数量为N cb 为1，串联电池数量N b 为7，备用电池数量N bb 为2，则按照“1、2、3、4、4、3、2、1. . .”顺序进行排列9次。并将序号相同的9个单体电池组成一组，并且每组内仍然按照从小到大顺序进行排序。从而通过测量单体电池28天的荷电保持电压差、自放电率差、可恢复容量差、内阻差进行单体电池的匹配，共36支，总共分为4串（其中1串备份），单串9支（其中2支备份）。
本实施例中，步骤4.3）对排序后的最贴近平均值的N支单体电池进行蛇形排列得到多个队列如图5所示，图中一共9个队列，分别记为队列#1～#9，队列#1～#9中的单体电池的序号分别为序号①～序号④。在电池序号相同条件下，队列中不同排位的单体电池在电性能方面仍存在微小差距，且按照从电容量小到大的顺序排列，所以队列两端的单体电池容量偏离均值较远，选择其作为备用电池，并连续选择队列中间的7个单体电池作为正式选用电池，构成串联电池，以进一步缩小电池之间的容量差距。需要说明的是，若备用单体电池数量为奇数，在队列两端无法平均分配，则选择左端备用电池数量小于右侧，以获得更大的总串联电容量。由于蛇形排列的引入，不同序号的电池序列之间总的电容量数据偏差很小，建议选择序号靠前的电池序列作为正式选用电池，构成并联电池组；而将序号靠后的电池序列作为备用电池。因此，步骤4.4）针对蛇形排列得到多个队列，按照单串电池组的数量3、单串电池组中单体电池的数量7，选择中部的7个队列中的前3个序号的单体电池，且将序号相同的单体电池按照荷电保持电压从小到大顺序进行排序作为得到的一个单串电池组，从而得到对应的3个包含7个单体电池的单串电池组。
综上所述，本实施例胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法通过针对荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差等指标的筛选和匹配，将含缺陷单体电池剔除在装配电池组之外，并保证所选用的单体电池之间具有性能一致性，可以提供更稳定和安全的使用性能。
此外，本实施例还提供一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选系统，包括相互连接的微处理器和存储器，该微处理器被编程或配置以执行前述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的步骤。
此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行前述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的计算机程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，包括：
1）分别测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标；
2）基于电性能指标进行单体电池筛选；
3）基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选；
4）进行单体电池匹配和分组筛选出最终剩余的单体电池。
2.根据权利要求1所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤1）中单体电池的多种电性能指标包括荷电保持电压、自放电率、可恢复容量、内阻和内阻差；步骤1）中测量并计算待筛选的单体电池的多种电性能指标的步骤包括：
1.1）将单体电池放置在充放电测试仪上，并静置指定的时长T j ；
1.2）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ；
1.3）将单体电池静置时长T j ；
1.4）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.5）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.6）将单体电池静置时长T j ；
1.7）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流放电，至电压降至最低工作电压U x ，记录第一放电电量C 1；
1.8）将单体电池静置时长T j ；
1.9）对单体电池按最大工作电流I g 进行恒流充电，至电压升至最高工作电压U s ；
1.10）对单体电池按最高工作电压U s 进行恒压充电，至电流降至充电终止电流I z ；
1.11）第一次重复步骤1.3）～1.10），记录第二放电电量C 2；第二次重复步骤1.3）～1.10），记录第三放电电量C 3；
1.12）将单体电池从充放电测试仪上取下，静置12h，并分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第一开路电压V 1和第一内阻R 1；
1.13）将单体电池在室温环境下搁置28天；
1.14）分别采用数字万用表和内阻测试仪测量单体电池的第二开路电压V 2和第二内阻R 2，然后将其放置在充放电测试仪上，静置时长T j ；
1.15）重复步骤1.2）～1.8），记录第四放电电量C 4；
1.16）对单体电池进行指定时长、指定电流的恒流充电，使其达到指定的最适宜电池长期存储的电量状态，将其从充放电测试仪上取下，停止测试；
1.17）分别根据记录结果计算荷电保持电压和自放电率，且将第四放电电量C 4作为单体电池的可恢复容量，将第一内阻R 1作为单体电池的内阻，将第一内阻R 1和第二内阻R 2之间的差值作为单体电池的内阻差。
3.根据权利要求2所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤1.17）中荷电保持电压的计算函数表达式为：
ΔV= V 2- V 1
上式中，ΔV为荷电保持电压，V 1为第一开路电压，V 2为第二开路电压。
4.根据权利要求2所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤1.17）中自放电率的计算函数表达式为：
上式中，
为自放电率，C 3为第三放电电量，C 4为第四放电电量。
5.根据权利要求1所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤2）中基于电性能指标进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池的该类电性能指标，剔除该类电性能指标不符合要求的单体电池、保留该类电性能指标符合要求的单体电池；步骤3）中基于电性能指标的偏差进行单体电池筛选时，针对每一种电性能指标的筛选步骤包括：针对所有单体电池，计算该类电性能指标的平均值，以及单体电池的该类电性能指标与平均值之间的差值，并剔除该差值不符合要求的单体电池、保留该差值符合要求的单体电池。
6.根据权利要求1所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤1）之后、步骤4）之前还包括对所有单体电池进行外观检查的步骤，若单体电池的铝塑膜破损或出现明显划痕，则判定该单体电池为外观不合格并将其剔除。
7.根据权利要求2所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤4）包括：
4.1）针对所有剩余的单体电池计算荷电保持电压的平均值，并选取最贴近平均值的N支单体电池；
4.2）对选取的最贴近平均值的N支单体电池依据荷电保持电压由小到大进行排序；
4.3）对排序后的最贴近平均值的N支单体电池，按照电容量由小到大的顺序进行蛇形排列得到多个队列，且队列的长度大于单串电池组的数量；
4.4）针对蛇形排列得到多个队列，按照单串电池组的数量N b 、单串电池组中单体电池的数量N c ，选择中部的N c 个队列中的前N b 个序号的单体电池，且将序号相同的单体电池按照荷电保持电压从小到大顺序进行排序作为得到的一个单串电池组，从而得到对应单串电池组的数量N b 的、包含N c 个单体电池的单串电池组。
8.根据权利要求7所述的胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法，其特征在于，步骤4.1）中选取最贴近平均值的N支单体电池的函数表达式为：
N=(N c + N cb )×(N b + N bb )
上式中，N c 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的串联电池数量，N cb 为胞元式航天器锂电池中单串电池组的备用电池数量，N b 为胞元式航天器锂电池中并联单串电池组数量，N bb 为胞元式航天器锂电池中备用单串电池组数量。
9.一种胞元式航天器锂电池的单体电池筛选系统，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行权利要求1～8中任意一项所述胞元式航天器锂电池的单体电池筛选方法的计算机程序。
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