CN113253118B - 获取电芯容量的方法、装置与计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种获取电芯容量的方法、装置与计算机可读存储介质。该方法包括：获取第一放电容量，第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；获取第二放电容量，第二放电容量为在DCR测试过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；获取第三放电容量，第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯的容量。本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。
Description
技术领域
本申请涉及锂离子动力电芯领域，具体而言，涉及一种获取电芯容量的方法、装置、计算机可读存储介质与处理器。
背景技术
随着化石资源的日益减少，目前，新能源汽车在全世界范围内兴起，动力电池为其核心部件，高比能量、大比功率、长寿命的高性能锂离子动力电芯被大量应用于纯电动汽车(BEV)和混合动力汽车(HEV)。
随着动力电池在纯电动和混合动力汽车上的成功应用，锂离子动力电芯的生产技术和工艺得到长足发展，其主要生产工艺包括：搅拌、涂布、辊压、分条、卷绕(叠片)、超声焊、激光焊、注液、化成、分容、静置、压降(K值)筛选、在线DCR测试、出货SOC调节，包膜、尺寸测量等环节。
动力电芯后工序的关键工序包括化成、分容、K值筛选、DCR测试和出货SOC调节。化成、分容、DCR测试、SOC调节均需要用到充放电机，工序时间长，能耗大；长时间的充放电操作直接制约了产能的提升。
如在分容和容量筛选等阶段，需要对每个电芯做分容测试。在一般的分容工艺中，常温常压下，首先用≤1C的倍率电流对化成后的电芯进行恒流恒压充电，将电芯荷电状态(SOC)充满至100％SOC，随后用≤1C的倍率电流对电芯进行恒流放电达截止电压，以获取完整的电芯容量数据；静置一段时间后调节到常温静置工序前要求的SOC，容量合格的电芯进行下一步常温静置工序；上述分容流程至少需要进行一次，部分企业采用多次满充满放来获得容量数据；完成一次分容需要1个小时以上，整个过程的设备运行时间大于1小时；同时长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。
现有技术中的锂离子电芯后工序流程图如图1所示，常温常压下，首先用电流I0对化成后的动力电芯进行恒流恒压充电，将电芯荷电状态(SOC)充满至100％SOC，随后用电流I0对电芯进行恒流放电达截止电压，得到完整的容量数据C0；筛选出容量合格的电芯进行下一步工序，然后将电芯调节到常温静置前要求的SOC；现有技术方案中I0为≤1C倍率电流，通常在BEV电芯中取值在0.2C～1C之间，HEV电芯取值为1C；
电芯经过常温静置x天后测量一次开路电压(OCV)，得到OCV1，然后继续常温静置y天后，测量得到OCV2，K值＝(OCV1-OCV2)/y天，然后进行K值筛选，K值筛选合格的电芯进入下一步工序；
K值筛选合格的电芯，首先采用电流I1充电到电芯最高使用电压，然后进行SOC调节，采用电流I1对电芯恒流放电一个合适的时间t1，调节SOC区间范围在10％～90％之间；现有技术方案中I1为≤1C倍率电流，通常在BEV电芯中取值在0.2C～1C之间，HEV电芯取值为1C；
优选的，以1C倍率电流放电30分钟到50％SOC进行DCR测试；
SOC调节到位后电芯进行直流内阻(DCR)测试，采用一个大电流I2脉冲放电t2时间，t2取值区间在[0.5，60]秒之间，该步骤对DCR值进行筛选，合格的电芯进入下一步工序；
DCR测试后的电芯，再采用电流I3恒流放电t3时间到电芯最小使用电压，然后再用1C将电芯充电到出货要求的电压，进入下一个工序；现有技术方案中I3为≤1C倍率电流，通常在BEV电芯中取值在0.2C～1C之间，HEV电芯取值为1C；
可以看出，现有技术中的容量筛选在分容结束后即执行，分容过程需要花费较长的时间。由于分容过程需要花费较长的时间，使得电芯的后工序流程耗时长，能耗高。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种获取电芯容量的方法、装置、计算机可读存储介质与处理器，以解决现有技术中容量筛选在分容结束后即执行造成的锂离子动力电芯后工序耗时长，能耗高的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种获取电芯容量的方法，包括：获取第一放电容量，所述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；获取第二放电容量，所述第二放电容量为在DCR测试过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；获取第三放电容量，所述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量。
进一步地，根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量，包括：将所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量相加，得到所述电芯的容量。
进一步地，获取所述第一放电容量，包括：设置放电电流为第一预定电流；设置放电时间为第一预定时间；将所述第一预定电流和所述第一预定时间相乘，得到所述第一放电容量；获取所述第二放电容量，包括：设置放电电流为第二预定电流；设置放电时间为第二预定时间；将所述第二预定电流和所述第二预定时间相乘，得到所述第二放电容量。
进一步地，获取所述第一放电容量，包括：设置放电电流为第四预定电流；获取第一放电时间，所述第一放电时间为采用所述第四预定电流对所述电芯进行放电使得所述电芯的电压达到第一预定电压所花费的时间；将所述第四预定电流与所述第一放电时间相乘，得到所述第一放电容量；获取所述第二放电容量，包括：设置放电电流为第五预定电流；获取第二放电时间，所述第二放电时间为采用所述第五预定电流对所述电芯进行放电使得所述电芯的电压达到第二预定电压所花费的时间；将所述第五预定电流与所述第二放电时间相乘，得到所述第二放电容量。
进一步地，获取第三放电容量，包括：采用第三预定电流对所述电芯进行恒流放电，直到所述电芯的电压达到第三预定电压；确定所述电芯的电压达到所述第三预定电压所花费的时间为第三放电时间；将所述第三预定电流和所述第三放电时间相乘，得到所述第三放电容量。
进一步地，在将所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量相加，得到所述电芯的容量之后，所述方法还包括：获取所述电芯的标准满放容量；根据所述标准满放容量和加和得到的所述电芯的容量，确定校正系数；采用所述校正系数对加和得到的其余电芯的容量进行校正，得到所述其余电芯的标准满放容量。
进一步地，在获取第一放电容量之前，所述方法还包括：对所述电芯进行化成处理和SOC调节。
根据本申请的另一个方面，提供了一种获取电芯容量的装置，包括：第一获取单元，用于获取第一放电容量，所述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；第二获取单元，用于获取第二放电容量，所述第二放电容量为在DCR测试过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；第三获取单元，用于获取第三放电容量，所述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；第一确定单元，用于根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量。
根据本申请的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的获取电芯容量的方法。
根据本申请的再一个方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的获取电芯容量的方法。
应用本申请的技术方案，通过获取在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量，获取在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，以及获取在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，再根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯容量。利用了DCR测试前的SOC调节过程中、DCR测试过程中以及在DCR测试后的SOC调节过程中的数据实现了对电芯容量的确定。而现有技术中确定电芯容量的方式是在分容工艺中，进行SOC调整的过程中，进行恒流恒压充电和恒流放电，得到完整的电芯容量数据。未利用第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量确定电芯容量，即存在未利用的数据。且分容流程至少需要进行一次，而每进行一次分容需要1个小时以上，即现有技术中的方案需要耗费较长的时间，同时，长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。而本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，且利用了现有的数据，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的锂离子动力电芯后工序处理流程图；
图2示出了根据本申请的实施例的获取电芯容量的方法流程图；
图3示出了根据本申请的实施例的获取电芯容量的装置示意图；
图4示出了根据本申请的实施例的取消分容工序后1C充放电工序流程图；
图5示出了根据本申请的实施例的取消分容工序后2C充放电工序流程图；
图6示出了现有技术中的分容及静置前SOC调节工步流程；
图7示出了取消分容工序后1C充放电工序中的静置前SOC调节工步流程；
图8示出了取消分容工序后2C充放电工序中的静置前SOC调节工步流程。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：
SOC(State of Charge)：指电池的荷电状态，即电池在一定的放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。
根据本申请的实施例，提供了一种获取电芯容量的方法。
图2是根据本申请实施例的获取电芯容量的方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取第一放电容量，上述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S102，获取第二放电容量，上述第二放电容量为在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S103，获取第三放电容量，上述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S104，根据上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量，确定上述电芯的容量。
需要说明的是，DCR测试前的SOC调节过程、DCR测试过程以及DCR测试后的SOC调节过程均是现有技术中的后工序流程中已有的步骤，但是现有技术中未曾采用第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量确定电芯容量。
上述方案中，通过获取在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量，获取在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，以及获取在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，再根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯容量。利用了DCR测试前的SOC调节过程中、DCR测试过程中以及在DCR测试后的SOC调节过程中的数据实现了对电芯容量的确定。而现有技术中确定电芯容量的方式是在分容工艺中，进行SOC调整的过程中，进行恒流恒压充电和恒流放电，得到完整的电芯容量数据。未利用第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量确定电芯容量，即存在未利用的数据。且分容流程至少需要进行一次，而每进行一次分容需要1个小时以上，即现有技术中的方案需要耗费较长的时间，同时，长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。而本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，且利用了现有的数据，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请的一种实施例中，根据上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量，确定电芯的容量，包括：将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，得到上述电芯的容量。经过DCR测试前的SOC调节过程、DCR测试过程以及DCR测试后的SOC调节过程三个过程中对电芯进行恒流放电，可以实现对电芯的中容量的实现满放。所以，将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，正好可以得到电芯容量，计算简便，且利用了现有技术中未曾利用的放电数据。
本申请的一种实施例中，获取上述第一放电容量，包括：设置放电电流为第一预定电流；设置放电时间为第一预定时间；将上述第一预定电流和上述第一预定时间相乘，得到上述第一放电容量；获取上述第二放电容量，包括：设置放电电流为第二预定电流；设置放电时间为第二预定时间；将上述第二预定电流和上述第二预定时间相乘，得到上述第二放电容量。即可以将DCR测试前的SOC调节过程中以及DCR测试过程中的放电电流和放电时间提前设置好(需要根据电芯的性能参数进行设置)，无需实时获取就可以预先知道。仅仅需要实时得到第三放电容量，再将预先确定好的第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量相加就可以得到电芯容量。当然，第一放电容量和第二放电容量也可以实时获取，只是采用实时获取的方式就需要得到第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量三个数据。
本申请的一种实施例中，获取上述第一放电容量，包括：设置放电电流为第四预定电流；获取第一放电时间，上述第一放电时间为采用上述第四预定电流对上述电芯进行放电使得上述电芯的电压达到第一预定电压所花费的时间；将上述第四预定电流与上述第一放电时间相乘，得到上述第一放电容量；获取上述第二放电容量，包括：设置放电电流为第五预定电流；获取第二放电时间，上述第二放电时间为采用上述第五预定电流对上述电芯进行放电使得上述电芯的电压达到第二预定电压所花费的时间；将上述第五预定电流与上述第二放电时间相乘，得到上述第二放电容量。即可以通过放电电流和放电时间确定第一放电容量和第二放电容量。
本申请的一种实施例中，获取第三放电容量，包括：采用第三预定电流对上述电芯进行恒流放电，直到上述电芯的电压达到第三预定电压；确定上述电芯的电压达到上述第三预定电压所花费的时间为第三放电时间；将上述第三放电容量和上述第三放电时间相乘，得到上述第三放电容量。为保证经过三次放电后，电芯实现满放，需要实时检测第三次放电过程中的电芯的电压，在电芯的电压达到第三预定电压(为电芯最小使用电压)的情况下，可以确定此时的电芯实现了满放。再根据达到第三预定电压的时间确定第三放电时间，再根据第三放电容量和上述第三放电时间就可以得到第三放电容量。由于电芯的差异性，直接将第三次放电的时间设置为定值，是无法确定是否实现满放的，所以以电压为基准进行判断。
优选地，可以适当地增加第一预定电流、第二预定电流和第三预定电流，以缩短放电时间，进一步地缩短工序的运行时间。
本申请的一种实施例中，在将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，得到电芯的容量之后，上述方法还包括：获取上述电芯的标准满放容量；根据上述标准满放容量和加和得到的上述电芯的容量，确定校正系数；采用上述校正系数对加和得到的其余电芯的容量进行校正，得到上述其余电芯的标准满放容量。具体地，可以设置标准满放容量为标准一倍率满放容量、标准0.9倍率满放容量、标准0.8倍率满放容量等，对于批量测试而言(例如需要得到10000个电芯的标准一倍率满放容量)，如果对每一个电芯进行标准一倍率充放电需要花费大量的时间以及需要大量的设备进行测试。所以，可以对一少部分的电芯(例如100个电芯)进行标准一倍率充放电得到100个标准一倍率满放容量，采用非一倍率(例如二倍率，二倍率放电相对于一倍率放电节省了大量的时间)充放电对100个电芯进行测试，通过将第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加得到100个二倍率放电下的电芯的容量，确定校正系数＝标准一倍率满放容量/二倍率放电下的电芯的容量。对于其余9900个电芯无需进行标准一倍率充放电，只要将二倍率放电下的电芯的容量乘以校正系数就可以得到剩余9900个电芯的标准一倍率满放容量。可以大大减小测试的时间，且三种放电容量加和可以通过MES系统自动进行，不增加任何额外时间和电能消耗。
需要说明的是，纯电动汽车(BEV)和混合动力汽车(HEV)的标准倍率一般是需要区分的，一般而言，BEV电芯(能量型)的标准倍率为0.33C，HEV电芯(功率型)的标准倍率为1C。当然，本领域技术人员可以根据实际需求自行设置BEV电芯的标准倍率和HEV电芯的标准倍率。
具体地，采用校正系数对电芯容量进行校正，通过对比采用本方案得到的电芯容量与1C直接分容(即标准一倍率满放容量)得到的电芯容量建立对应关系，针对不同设计的电芯，可以得到相匹配的校正系数。具体地，可以通过MES系统(制造执行系统)计算得到相对应的1C直接分容容量。当然，也可以采用其他方式得到标准一倍率满放容量。
本申请的另一种实施例中，在第一放电容量和第二放电容量为定值的情况下，可以直接根据第三放电容量和电芯的标准满放容量确定校正系数。例如，实时获取第三放电容量为15Ah进行标准一倍率充放电得到的标准一倍率满放容量为20Ah。校正系数＝20Ah/15Ah。即在预先知道第一放电容量和第二放电容量为定值的情况下，仅仅根据第三放电容量和电芯的标准满放容量就可以确定校正系数，以简化校正系数的确定流程。
具体地，通过制造执行系统(MES系统)加和得到电芯容量后，进行容量筛选，容量合格的电芯进入下一工序。
本申请的一种实施例中，在获取第一放电容量之前，上述方法还包括：对上述电芯进行化成处理和SOC调节。上述SOC调节包括休眠第一时间段、恒流恒压充电和休眠第二时间段。本领域技术人员可以根据实际需求选择合适的第一时间段和第二时间段。本方案取消了现有传统的分容工步，将原本没有用到的数据进行重新利用，计算得到电芯的容量；化成(老化)后电芯直接调整到常温静置前要求的SOC，至少可减少一次1C倍率电流满放到电芯最低使用电压的过程，有效减少工序时间和设备运行时间，节省时间同时节省电能消耗。
本申请的一种实施例中，上述方法还包括K值筛选，在进行SOC调节之后且在获取第一放电容量之前进行K值筛选。
本申请的一种可替代的实施例中，根据不同的工艺流程，K值筛选这一步骤可以发生在除“进行SOC调节之后且在获取第一放电容量之前”之外的其他位置，本领域技术人员可以根据实际的工艺需求设置K值筛选的位置。
本申请的一种实施例中，上述K值筛选包括静置M天、测量第一开路电压(OCV1)、静置N天和测量第二开路电压(OCV2)，根据上述第一开路电压、上述第二开路电压和上述N天确定K值。具体地，可以在-40℃～70℃范围内选择一个合适的温度进行静置M天，可以在-40℃～70℃范围内选择一个合适的温度进行静置N天。K值＝(OCV1-OCV2)/N。
本申请实施例还提供了一种获取电芯容量的装置，需要说明的是，本申请实施例的获取电芯容量的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于获取电芯容量的方法。以下对本申请实施例提供的获取电芯容量的装置进行介绍。
图3是根据本申请实施例的获取电芯容量的装置的示意图。如图3所示，该装置包括：
第一获取单元10，用于获取第一放电容量，上述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
第二获取单元20，用于获取第二放电容量，上述第二放电容量为在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
第三获取单元30，用于获取第三放电容量，上述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
第一确定单元40，用于根据上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量，确定上述电芯的容量。
需要说明的是，DCR测试前的SOC调节过程、DCR测试过程以及DCR测试后的SOC调节过程均是现有技术中的后工序处理流程中已有的步骤，但是现有技术中未曾采用第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量确定电芯容量。
上述方案中，第一获取单元获取在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量，第二获取单元在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，第三获取单元获取在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，第一确定单元根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯容量。利用了DCR测试前的SOC调节过程中、DCR测试过程中以及在DCR测试后的SOC调节过程中的数据实现了对电芯容量的确定。而现有技术中确定电芯容量的方式是在分容工艺中，进行SOC调整的过程中，进行恒流恒压充电和恒流放电，得到完整的电芯容量数据。未利用第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量确定电芯容量，即存在未利用的数据。且分容流程至少需要进行一次，而每进行一次分容需要1个小时以上，即现有技术中的方案需要耗费较长的时间，同时，长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。而本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，且利用了现有的数据，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。大幅缩短后工序流程总时间，降低充放电设备及配套消防、空压、温湿度空隙系统等设备运行能耗，提高设备利用率，降低制造成本；同时可减少充放电设备使用数量，优化产线布局，降低设备采购和运行成本，同时减少配套的消防、空压、温湿度控制系统等设备的前期投入和维护成本，提升新产品性价比。
本申请的一种实施例中，第一确定单元还用于将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，得到上述电芯的容量。经过DCR测试前的SOC调节过程、DCR测试过程以及DCR测试后的SOC调节过程三个过程中对电芯进行恒流放电，可以实现对电芯的中容量实现满放。所以，将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，正好可以得到电芯容量，计算简便，且利用了现有技术中未曾利用的放电数据。不会影响后续的容量筛选。
本申请的一种实施例中，第一获取单元包括第一设置模块、第二设置模块和第一计算模块，第二获取单元包括第三设置模块、第四设置模块和第二计算模块，第一设置模块用于设置放电电流为第一预定电流；第二设置模块用于设置放电时间为第一预定时间；第一计算模块用于将上述第一预定电流和上述第一预定时间相乘，得到上述第一放电容量；第三设置模块用于设置放电电流为第二预定电流；第三设置模块用于设置放电时间为第二预定时间；第二计算模块用于将上述第二预定电流和上述第二预定时间相乘，得到上述第二放电容量。即可以将DCR测试前的SOC调节过程中以及DCR测试过程中的放电电流和放电时间提前设置好(需要根据电芯的性能参数进行设置)，无需实时获取就可以预先知道。仅仅需要实时得到第三放电容量，再将预先确定好的第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量相加就可以得到电芯容量。当然，第一放电容量和第二放电容量也可以实时获取，只是采用实时获取的方式就需要得到第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量三个数据。
本申请的一种实施例中，第一获取单元包括第五设置模块、第一获取模块和第四计算模块，第二获取单元包括第六设置模块、第二获取模块和第五计算模块，第五设置模块用于设置放电电流为第四预定电流；第一获取模块用于获取第一放电时间，上述第一放电时间为采用上述第四预定电流对上述电芯进行放电使得上述电芯的电压达到第一预定电压所花费的时间；第四计算模块用于将上述第四预定电流与上述第一放电时间相乘，得到上述第一放电容量；第六设置模块用于设置放电电流为第五预定电流；第二获取模块用于获取第二放电时间，上述第二放电时间为采用上述第五预定电流对上述电芯进行放电使得上述电芯的电压达到第二预定电压所花费的时间；第五计算模块用于将上述第五预定电流与上述第二放电时间相乘，得到上述第二放电容量。即可以通过放电电流和放电时间确定第一放电容量和第二放电容量。
本申请的一种实施例中，第三获取单元包括放电模块、确定模块和第三计算模块，放电模块用于采用第三预定电流对上述电芯进行恒流放电，直到上述电芯的电压达到第三预定电压；确定模块用于确定上述电芯的电压达到上述第三预定电压所花费的时间为第三放电时间；第三计算模块用于将上述第三放电容量和上述第三放电时间相乘，得到上述第三放电容量。为保证经过三次放电后，电芯实现满放，需要实时检测第三次放电过程中的电芯的电压，在电芯的电压达到第三预定电压(为电芯最小使用电压)的情况下，可以确定此时的电芯实现了满放。再根据达到第三预定电压的时间确定第三放电时间，再根据第三放电容量和上述第三放电时间就可以得到第三放电容量。由于电芯的差异性，直接将第三次放电的时间设置为定值，是无法确定是否实现满放的，所以以电压为基准进行判断。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括第四获取单元、第二确定单元和校正单元，第四获取单元用于在将上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加，得到电芯容量之后，获取上述电芯的标准满放容量；第二确定单元用于根据上述标准满放容量和加和得到的上述电芯的容量，确定校正系数；校正单元用于采用上述校正系数对加和得到的其余电芯的容量进行校正，得到上述其余电芯的标准满放容量。具体地，可以设置标准满放容量为标准一倍率满放容量、标准0.9倍率满放容量、标准0.8倍率满放容量等，对于批量测试而言(例如需要得到10000个电芯的标准一倍率满放容量)，如果对每一个电芯进行标准一倍率充放电需要花费大量的时间以及需要大量的设备进行测试。所以，可以对一少部分的电芯(例如100个电芯)进行标准一倍率充放电得到100个标准一倍率满放容量，采用非一倍率(例如二倍率，二倍率放电相对于一倍率放电节省了大量的时间)充放电对100个电芯进行测试，通过将第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量相加得到100个二倍率放电下的电芯的容量，确定校正系数＝标准一倍率满放容量/二倍率放电下的电芯的容量。对于其余9900个电芯无需进行标准一倍率充放电，只要将二倍率放电下的电芯的容量乘以校正系数就可以得到剩余9900个电芯的标准一倍率满放容量。可以大大减小测试的时间，且三种放电容量加和可以通过MES系统自动进行，不增加任何额外时间和电能消耗。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括处理单元，处理单元用于在获取第一放电容量之前，对上述电芯进行化成处理和SOC调节。上述SOC调节包括休眠第一时间段、恒流恒压充电和休眠第二时间段。本方案取消了现有传统的分容工步，将原本没有用到的数据进行重新利用，计算得到电芯容量；化成(老化)后电芯直接调整到常温静置前要求的SOC，至少可减少一次1C倍率电流满放到电芯最低使用电压的过程，有效减少工序时间和设备运行时间，节省时间同时节省电能消耗。
本申请的一种实施例中，上述处理单元还用于对上述电芯进行K值筛选，具体地，在进行SOC调节之后且在获取第一放电容量之前进行K值筛选。
所述获取电芯容量的装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元和第一确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决电芯后工序耗时长，能耗高的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述获取电芯容量的方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述获取电芯容量的方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取第一放电容量，上述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S102，获取第二放电容量，上述第二放电容量为在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S103，获取第三放电容量，上述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S104，根据上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量，确定上述电芯的容量。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取第一放电容量，上述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S102，获取第二放电容量，上述第二放电容量为在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S103，获取第三放电容量，上述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量；
步骤S104，根据上述第一放电容量、上述第二放电容量和上述第三放电容量，确定上述电芯的容量。
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用存储介质(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/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例1
本实施例涉及一种取消分容工序后1C充放电工序流程，具体如图4所示。
现有技术方案的后工序关键工序流程如图1所示，1C分容及静置前SOC调节按照图6工步进行，可以看到，在未取消分容工步时，容量筛选在分容结束后即执行，后续DCR测试前SOC调节、DCR测试和DCR测试后SOC调节过程中3步得到的放电容量C1(采用1C放电)、放电容量C2(采用非1C放电)和放电容量C3(采用1C放电)三个数值并未得到有效的利用，属于浪费的数据资源；1C分容工序耗时141min，总耗时257min；当采用本发明的方法，工序流程如图4所示，取消分容工步后，充放电倍率不变，仍为1C，静置前SOC调节按照图7进行，共耗时10min，单工序节省时间131min，效率提升93％，其余工序时间不变，总耗时由257min减少为126分钟，总体效率提升51％；优化后，电芯容量C通过MES计算放电容量C1、放电容量C2、放电容量C3加和得到，本实施例中，加和容量C和标准1C满放容量C0校正系数为1.015，即C0＝1.015*C，然后对电芯进行容量筛选。优化后，充放电机的运行时间减少131min，相应的设备运行减少131min的运行能耗，节省电能；充放电机的使用效率提升51％，相同的产线，可以减少一半以上的充放电机数量，节省设备采购成本；按照本发明的方法优化后，经济效益明显。
具体地，图6至图8中的CC是指恒流，CV是指恒压。图7中的“1C CC-CV至V静置，0.05C电流截止”，是指在一倍率下，进行恒流充电至V静置，再保持电压不变的情况下，电流逐渐减小至0.05C截止。
本实施例中的充电电流和放电电流可以相同，也可以不同。
实施例2
本实施例涉及一种取消分容工序后2C充放电工序流程，具体如图5所示。
现有技术方案的后工序关键工序流程如图1所示，分容及静置前SOC调节按照图6工步进行，分容工序耗时141min，总耗时257min；当采用本发明的方法，工序流程如图5所示，取消分容工步后按照2C充放电，静置前SOC调节按照图8进行，共耗时7min，单工序节省时间134min，效率提升95％；同时，后续各工序充放电电流均由现有技术方案1C增加为2C，各工序运行时间均进一步减少，总共耗时由257min减少为71.5min，总体效率提升72％。优化后，电芯容量C通过MES计算放电容量C1、放电容量C2、放电容量C3加和得到；本实施例中，加和容量C和标准1C满放容量C0校正系数为1.02，即C0＝1.02*C，然后对电芯进行容量筛选。优化后，充放电机的运行时间减少185.5min，相应的设备运行减少185.5min的运行能耗，节省电能；充放电机的使用效率提升72％，相同的产线，可以减少70％以上的充放电机数量，节省设备采购成本；按照本发明的方法优化后，经济效益明显。
适当的充放电倍率可在1C～5C之间选择，针对不同的电芯设计，可以进行优选；充电和放电的倍率可以相同也可以不相同。
本实施例中的充电电流和放电电流可以相同，也可以不同。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请中的获取电芯容量的方法，通过获取在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量，获取在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，以及获取在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，再根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯容量。利用了DCR测试前的SOC调节过程中、DCR测试过程中以及在DCR测试后的SOC调节过程中的数据实现了对电芯容量的确定。而现有技术中确定电芯容量的方式是在分容工艺中，进行SOC调整的过程中，进行恒流恒压充电和恒流放电，得到完整的电芯容量数据。且分容流程至少需要进行一次，而每进行一次分容需要1个小时以上，即现有技术中的方案需要耗费较长的时间，同时，长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。而本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。
2)、本申请中的获取电芯容量的装置，第一获取单元获取在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量，第二获取单元在DCR测试过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，第三获取单元获取在DCR测试后的SOC调节过程中对上述电芯进行恒流放电的放电容量，第一确定单元根据第一放电容量、第二放电容量和第三放电容量，确定电芯容量。利用了DCR测试前的SOC调节过程中、DCR测试过程中以及在DCR测试后的SOC调节过程中的数据实现了对电芯容量的确定。而现有技术中确定电芯容量的方式是在分容工艺中，进行SOC调整的过程中，进行恒流恒压充电和恒流放电，得到完整的电芯容量数据。且分容流程至少需要进行一次，而每进行一次分容需要1个小时以上，即现有技术中的方案需要耗费较长的时间，同时，长时间的分容工序需要配置足够的设备库位以满足产能需求，分容工序需配置充放电、全自动化压接等造价昂贵的设备，同时需要配套的消防、温湿度控制系统等设备投入，造成电芯产线前期建设时巨大的设备投入和运营维护成本投入。而本申请中无需经过分容的步骤就可以得到电芯容量，大大简化了获取电芯容量的流程，进而解决了电芯的后工序流程耗时长，能耗高的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种获取电芯容量的方法，其特征在于，所述获取电芯容量的方法应用于锂离子动力电芯生产工序，包括：取消分容、K值筛选、DCR筛选，容量分选；所述获取电芯容量的方法包括：
获取第一放电容量，所述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
获取第二放电容量，所述第二放电容量为在DCR测试过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；
获取第三放电容量，所述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；
根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量；
第一次SOC调节作用于所述取消分容的工序中；
所述DCR测试前的SOC调节作用于所述K值筛选的工序和所述DCR筛选的工序之间；
所述DCR测试作用于所述DCR筛选的工序中；
所述DCR测试后的SOC调节作用于所述DCR筛选的工序和所述容量分选的工序之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量，包括：
将所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量相加，得到所述电芯的容量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
获取所述第一放电容量，包括：
设置放电电流为第一预定电流；
设置放电时间为第一预定时间；
将所述第一预定电流和所述第一预定时间相乘，得到所述第一放电容量；
获取所述第二放电容量，包括：
设置放电电流为第二预定电流；
设置放电时间为第二预定时间；
将所述第二预定电流和所述第二预定时间相乘，得到所述第二放电容量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
获取所述第一放电容量，包括：
设置放电电流为第四预定电流；
获取第一放电时间，所述第一放电时间为采用所述第四预定电流对所述电芯进行放电使得所述电芯的电压达到第一预定电压所花费的时间；
将所述第四预定电流与所述第一放电时间相乘，得到所述第一放电容量；
获取所述第二放电容量，包括：
设置放电电流为第五预定电流；
获取第二放电时间，所述第二放电时间为采用所述第五预定电流对所述电芯进行放电使得所述电芯的电压达到第二预定电压所花费的时间；
将所述第五预定电流与所述第二放电时间相乘，得到所述第二放电容量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取第三放电容量，包括：
采用第三预定电流对所述电芯进行恒流放电，直到所述电芯的电压达到第三预定电压；
确定所述电芯的电压达到所述第三预定电压所花费的时间为第三放电时间；
将所述第三预定电流和所述第三放电时间相乘，得到所述第三放电容量。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量相加，得到所述电芯的容量之后，所述方法还包括：
获取所述电芯的标准满放容量；
根据所述标准满放容量和加和得到的所述电芯的容量，确定校正系数；
采用所述校正系数对加和得到的其余电芯的容量进行校正，得到所述其余电芯的标准满放容量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取第一放电容量之前，所述方法还包括：
对所述电芯进行化成处理和SOC调节。
8.一种获取电芯容量的装置，其特征在于，锂离子动力电芯的生产工序包括：取消分容、K值筛选、DCR筛选，容量分选，包括：
第一获取单元，用于获取第一放电容量，所述第一放电容量为在DCR测试前的SOC调节过程中对电芯进行恒流放电的放电容量；
第二获取单元，用于获取第二放电容量，所述第二放电容量为在DCR测试过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；
第三获取单元，用于获取第三放电容量，所述第三放电容量为在DCR测试后的SOC调节过程中对所述电芯进行恒流放电的放电容量；
第一确定单元，用于根据所述第一放电容量、所述第二放电容量和所述第三放电容量，确定所述电芯的容量；
第一次SOC调节作用于所述取消分容的工序中；
所述DCR测试前的SOC调节作用于所述K值筛选的工序和所述DCR筛选的工序之间；
所述DCR测试作用于所述DCR筛选的工序中；
所述DCR测试后的SOC调节作用于所述DCR筛选的工序和所述容量分选的工序之间。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的获取电芯容量的方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的获取电芯容量的方法。
Priority Applications (1)
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