CN113917347A - 评估电池自放电标准的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种评估电池自放电标准的方法，该方法是将分容后的电池浸泡在液氮中，每间隔一个设定时间取出一次，进行一次测量；完成测量后将电池放回施液氮中继续浸泡，待测出一定数量的数据后，根据测量的电压数据绘制电压变化曲线，以该曲线作为电池物理自放电的标准。本发明的评估电池自放电标准的方法，通过将电池置于液氮的超低温条件下静置，可完全抑制电池的化学自放电，从而能准确测得电池的纯物理自放电情况。在该条件下，获得电池的电压随时间的变化趋势，从而可得到电池的纯物理自放电性能趋势情况，可很好地表征出电池常温情况下的自放电的基本情况，对评估电池的安全性能、蓄电性能等均具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及电池性能测试技术领域，特别涉及一种评估电池自放电标准的 方法。
背景技术
在使用传统能源作为动力供给的汽车工业环境下，环境污染问题引起了人 们对环境保护和资源利用的重视。因此，新能源技术的发展和在汽车工业中的 应用逐渐成为当下汽车领域的趋势。
随着新能源汽车行业的快速发展，锂离子安全问题成为电动汽车发展的关 键问题之一，电池的自放电问题是电动汽车安全的关键所在。自放电主要有物 理自放电和化学自放电，化学自放电是不可逆的，物理自放电是可逆的；但是， 物理自放电存在安全问题，严重自放电存在起火、爆炸的风险。高温下主要是 化学自放电；常温下主要则是物理自放电。
目前，常温自放电默认为物理自放电，该自放电参数的制约因素主要有三 个：
一、适宜的SOC(荷电状态)。自放电是单位时间内的压降，那么评估自 放电需要选在单位容量内电压变化率大的区域，根据小电流充放电的dV/dQ曲 线选择最佳SOC区域。
二、起始时间的选定。监测充电结束后每小时电压的变化，电压降速率基 本一致，可以认为极化已基本消除。
三、自放电的静置时间。两次OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)之 间的静置时间。
为了评估电池物理自放电的情况，现有的做法是，将分容后的电池在常温 (25℃±3℃)环境下静置，监测电压下降趋势，一般每小时测量一次，直到电 压达到稳定趋势，以作为电池自放电的情况。通过对比不同电池的电池自放电 过程中电压变化的趋势情况，来判定电池自放电性能的优劣情况，以提出性能 较差的产品。然而，在对电池的OCV(OpenCircuit Voltage，开路电压)测试时， 通过计算K(V/t)值，获得电压变化趋势情况；但是，静置过程中电压、压降 受外界温度波动的影响很大，自放电的对比筛选有效性受到影响，存在对电池 产品筛选的漏杀和误杀情况。很多时候，无法通过K值大小判断电池的自放电性能，而通过拆解电池方法测试确认，作为一种破坏性的方式，并不利于广泛 采用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种评估电池自放电标准的方法，以提供一种 便于操作实施的评估电池自放电标准的方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种评估电池自放电标准的方法，将分容后的电池浸泡于液氮中，每间隔 设定时间取出一次，进行一次测量，完成测量后将所述电池放回施液氮中；根 据测量的电压数据绘制电压变化曲线，以该曲线作为电池物理自放电的标准。
进一步的，从液氮中取出电池后，静置至电池的电压恢复稳定后，再对电 池进行测量。
进一步的，所述设定时间为20～30小时。
进一步的，电池在液氮中浸泡的总时长为25～40天。
进一步的，所述设定时间为24小时；电池在液氮中浸泡的总时长为30天。
进一步的，在对电池的测量中，包括对电池的电压和电量的测量，并根据 测量的数据绘制dV/dQ曲线，以该dV/dQ曲线作为电池物理自放电的参考标准。
进一步的，测量的电压为电池的开路电压。
进一步的，针对不同SOC的电池，分别获取对应的电池物理自放电的标准。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
通过将电池置于液氮的超低温条件下静置，可完全抑制电池的化学自放电， 从而能准确测得电池的纯物理自放电情况。在该条件下，获得电池的电压随时 间的变化趋势，从而可得到电池的纯物理自放电性能趋势情况，可很好地表征 出电池常温情况下的自放电的基本情况，对评估电池的安全性能、蓄电性能等 均具有重要意义。
此外，通过对测试的时间长度、时间间隔进行细化的设置，便于该方法的 顺利开展，可获得不同荷电状态电池的标准的物理自放电变化趋势。在测试过 程中，通过对电池电压及电量的测试，可根据测得的数据绘制纯物理自放电过 程中电池dV/dQ曲线，该曲线同样可表征出电池的自放电性能以及蓄电性能的 稳定性情况，可以配合电压变化趋势曲线，共同作为评估电池性能的参考标准。
附图说明
构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明 的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位 词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的评估电池自放电标准的方法实施中获取的 dV/dQ曲线图；
图2为本发明实施例所述的评估电池自放电标准的方法实施中获取的电池 的电压压降趋势图；
图3为本发明实施例所述的评估电池自放电标准的方法实施中获取的电池 的电压压降速率趋势图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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发明。
本发明涉及一种评估电池自放电标准的方法，从而提出了一种便于操作实 施的电池自放电性能标准的评估方法。
整体而言，该评估电池自放电标准的方法依照如下的原则进行：
将分容后的电池浸泡在液氮中，每间隔一个设定时间取出一次，进行一次 测量；完成测量后将电池放回施液氮中继续浸泡，待测出一定数量的数据后， 根据测量的电压数据绘制电压变化曲线，以该曲线作为电池物理自放电的标准。
基于上述的总体原则，对不同规格、不同荷电状态的电池进行测试，可获 得相应电池的物理自放电标准趋势。当然，针对不同SOC的电池，应分别进行 测试，以分别获取对应的电池的物理自放电的标准。
在具体实施中，优选应在从液氮中取出电池后，静置一段时间，待电池的 电压恢复稳定后，再对电池进行测量。对电池电压的测量，优选测量电池的开 路电压。这样，获得的电压数据更为准确有效。
上述的设定时间以20～30小时为宜，优选地，该设定时间为24小时。同时， 整个测量的周期，即电池在液氮中浸泡的总时长应控制在25～40天，以获取足 够的测量数据；优选地，电池在液氮中浸泡的总时长为30天。通过对测试时间 长度和时间间隔的细化设置，便于本发明方法的顺利开展，可获得不同荷电状 态电池的标准的物理自放电变化趋势。
将电池浸泡在液氮中可完全抑制电池的化成自放电，而只有纯物理自放电。 在具体实施时，将电池在液氮中浸泡30天，每24小时测量一次电压并记录， 此间，测量时应将电池从液氮中取出后放置一段时间，待电压恢复并稳定后开 始测量；具体方法可以是持续检测电池的开路电压值，待该电压值示值稳定在 规定的误差范围内后，则认定为电压恢复稳定。
待该处测量完成后，将电池放回液氮中继续浸泡。整个测量过程持续30 天，以获取30组数据，根据测得数据绘制电压下降的趋势图、以及电压下降速 率的趋势图，如图1和图2中所示的那样；从而获得电池的纯物理自放电的评 估标准。
在电池生产过程中，基于上述的标准，对自放电超规格的电池可以采用此 方法进行评估。量产线在常温环境下筛选出来的自放电不良电池，采用此方法 测试其纯物理自放电的大小，然后基于本方法的纯物理自放电标准进行判断。 此间，需要设置一个容许的偏差范围；例如，基于标准趋势曲线，以设定的变 差值上下平移，获得位于该曲线上下的两条曲线，从而形成一个偏差范围的通 道，待检测的电池其测得的自放电曲线如位于该通道内即为合格；超出该通道 范围，则视为不合格。
此外，如图3所示，在对电池的每次测量中，可同时测量电池的电压和电 量，并根据测量的数据绘制该电池的dV/dQ曲线，通过dV/dQ曲线分析，作为 电池物理自放电的参考标准。根据测得的数据绘制纯物理自放电过程中电池 dV/dQ曲线，该曲线同样可表征出电池的自放电性能以及蓄电性能的稳定性情 况，可以配合电压变化趋势曲线，共同作为评估电池性能的参考标准，以使评 判电池性能的指标更为全面有效，降低电池产品筛选中漏杀和误杀的情况。基 于标准的dV/dQ曲线判断待检测电池是否合格时，可参考上述电池的纯物理自 放电的电压变化的标准趋势曲线，通过设置偏差通道的方法进行。
综上所述，本实施例的评估电池自放电标准的方法，通过将电池置于液氮 的超低温条件下静置，可完全抑制电池的化学自放电，从而能准确测得电池的 纯物理自放电情况。在该条件下，获得电池的电压随时间的变化趋势，从而可 得到电池的纯物理自放电性能趋势情况，可很好地表征出电池常温情况下的自 放电的基本情况，对评估电池的安全性能、蓄电性能等均具有重要意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种评估电池自放电标准的方法，其特征在于：
将分容后的电池浸泡于液氮中，每间隔设定时间取出一次，进行一次测量，完成测量后将所述电池放回施液氮中；根据测量的电压数据绘制电压变化曲线，以该曲线作为电池物理自放电的标准。
2.根据权利要求1所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：从液氮中取出电池后，静置至电池的电压恢复稳定后，再对电池进行测量。
3.根据权利要求2所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：所述设定时间为20～30小时。
4.根据权利要求3所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：电池在液氮中浸泡的总时长为25～40天。
5.根据权利要求4所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：所述设定时间为24小时；电池在液氮中浸泡的总时长为30天。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：在对电池的测量中，包括对电池的电压和电量的测量，并根据测量的数据绘制dV/dQ曲线，以该dV/dQ曲线作为电池物理自放电的参考标准。
7.根据权利要求6所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：测量的电压为电池的开路电压。
8.根据权利要求6所述的评估电池自放电标准的方法，其特征在于：针对不同SOC的电池，分别获取对应的电池物理自放电的标准。
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