CN113985290A - 一种电池分容方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池分容技术领域，具体公开一种电池分容方法及装置，所述方法包括：获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。本发明提供一种电池分容方法及装置，能有效解决实测温度与标准温度差异过大导致的分容精度不高问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池分容技术领域，尤其涉及一种电池分容方法及装置。
背景技术
一批电池做好以后，虽然尺寸一样，但电池的容量会有差异的。因此，必须在设备上面按规范充满电，而后按规范的电流放电(放完)。放完电所用的时间乘以放电电流就是电池的容量。只有测试的实测容量满足或大于设计的设计容量，电池才是合格的，小于设计容量的电池则是不合格的。这个通过容量测试筛选出合格电池的过程叫分容。
一般地，不同温度下电池的容量是不同的，容量Q一般与温度T呈一次函数Q＝aT+b的线性关系，其中，斜率a被称作温度相关系数，例如，若某一电池在25℃下的电池容量为2500mAh，则理论上，其在30℃时的电池容量会是(2500+5a)mAh。
理论上，电池分容应该在标准温度(25℃±1℃)下进行实测容量的采集，然而，实际生产过程中，车间的温度是不可控的，例如在夏天，车间温度通常高达30℃左右，远高于25℃，这对分容效果的影响较大。为了降低车间温度与标准温度差异过大导致的影响，常规解决方案是在车间中安装空调系统进行控温，但这样的方式十分费电。
因此，需要对传统电池分容方法进行改进，以解决其实测温度与标准温度差异过大导致分容精度不高的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种电池分容方法及装置，能有效解决实测温度与标准温度差异过大导致的分容精度不高问题。
为达以上目的，一方面，本发明提供一种电池分容方法，包括：
获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；
获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；
根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；
根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。
可选的，所述获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a包括：
挑选若干合适的标定电芯；
将各所述标定电芯依次在若干预设温度下进行充放电测试，获取各所述标定电芯在各所述预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定；
根据各所述标定温度T标定和标定容量Q标定求取各所述标定电芯的标定温度T标定和标定容量Q标定之间的一次函数表达式，并将该一次函数表达式的斜率作为待分电芯的实测容量Q实测与实测温度T实测之间的温度相关系数a。
可选的，所述挑选若干合适的标定电芯，包括：
抽取同一批次的部分电芯逐一进行电压检测，根据正态分布曲线，获取若干电压值落在预设众数区间的电芯作为标定电芯。
可选的，所述标定电芯的数量为5个。
可选的，所述将各所述标定电芯依次在若干预设温度下进行充放电测试，获取各所述标定电芯在各所述预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定包括：
在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中获取各所述标定电芯的平均表面温度作为该标定电芯在该预设温度下的充放电温度；
计算各充放电温度的平均值作为该预设温度下的标定温度T标定；
计算各标定电芯的平均容量作为该预设温度下的标定容量Q标定；
获取不同预设温度对应的标定温度T标定和标定容量Q标定。
可选的，所述在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中获取各所述标定电芯的平均表面温度作为该标定电芯在该预设温度下的充放电温度包括：
在每一标定电芯的表面贴附温度传感器；
在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中实时采集若干时刻下各所述标定电芯的瞬时表面温度；
计算同一标定电芯的各瞬时表面温度的平均值作为该标定电芯在该预设温度下的平均表面温度。
可选的，所述根据各所述标定温度T标定和标定容量Q标定求取各所述标定电芯的标定温度T标定和标定容量Q标定之间的一次函数表达式，并将该一次函数表达式的斜率作为待分电芯的实测容量Q实测与实测温度T实测之间的温度相关系数a包括：
将各所述标定温度T标定和标定容量Q标定输入数据处理软件；
使用数据处理软件获取表征所述标定温度T标定和标定容量Q标定之间的函数关系的一次函数表达式，并获取该一次函数表达式的线性相关系数R2；
若线性相关系数R2满足精度要求，则取所述一次函数表达式的斜率作为温度相关系数a。
可选的，所述若线性相关系数R2满足精度要求具体为：线性相关系数R2≥0.99。
可选的，所述根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准具体为：
标准容量Q标准＝实测容量Q实测+(标准温度T标准-实测温度T实测)×温度相关系数a。
另一方面，提供一种电池分容装置，包括：
温度相关系数计算模块，用于获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；
实测数据获取模块，用于获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；
标准容量计算模块，用于根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；
分容模块，用于根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容
本发明的有益效果在于：提供一种电池分容方法及装置，先通过标定工作获取温度相关系数，然后根据实测温度、实测容量和温度相关系数反算待分电芯在标准温度下的标准容量，再根据标准容量进行分容，无需使用空调设备控制室温即可实现按照标准温度分容，极大地节约了生产成本，还能提高电池分容的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的电池分容方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的电池分容装置的结构框图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种电池分容方法，适用于根据电池的容量对电池进行筛选的应用场景，可以使用在实测温度下测得的实测容量计直接算出待分电芯在标准温度下的标准容量，无需使用空调设备控制室温，极大地节约了生产成本，还能提高电池分容的精度。所述电池分容方法由一种电池分容装置来执行，通过软件和/或硬件实现。
图1是本实施例一提供的电池分容方法的流程图。
参见图1，所述电池分容方法包括如下步骤：
S10：获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a。
本实施例中，步骤S10包括：
S101：挑选若干合适的标定电芯。
具体地，抽取同一批次的部分电芯逐一进行电压检测，根据各电芯的电压数值绘制得到正态分布曲线，然后根据正态分布曲线，确定预设众数区间，例如，抽取了100个电芯，其中有20个的电压值为3.6V，25个的电压值为3.7V，30个的电压值为3.8V，20个的电压值为3.9V，5个的电压值为4.0V。可以根据精度需要，将电压值最集中的3.8V作为预设众数区间，选取若干电压值落在预设众数区间的电芯作为标定电芯。
本实施例中，对检测精度和检测效率进行权衡后，选取所述标定电芯的数量为5个。当然，于一些其他的实施例中，也可以选取更多或者更少的标定电芯。
S102：将各所述标定电芯依次在若干预设温度下进行充放电测试，获取各所述标定电芯在各所述预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定；
具体地，步骤S102包括：
S1021：在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中获取各所述标定电芯的平均表面温度作为该标定电芯在该预设温度下的充放电温度；
具体地，在步骤S1021中：
在每一标定电芯的表面贴附温度传感器；
在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中实时采集若干时刻下各所述标定电芯的瞬时表面温度；
计算同一标定电芯的各瞬时表面温度的平均值作为该标定电芯在该预设温度下的平均表面温度。
S1022：计算各充放电温度(即各平均表面温度)的平均值作为该预设温度下的标定温度T标定；
S1023：计算各标定电芯的平均容量作为该预设温度下的标定容量Q标定；
S1024：获取不同预设温度对应的标定温度T标定和标定容量Q标定。
以下选取A、B、C、D和E五个标定电芯作为示例说明，在五个标定电芯的表面都贴附温度传感器，然后将五个标定电芯均放入恒温箱中：
首先，将恒温箱的预设温度设置为20℃，然后对五个标定电芯进行充放电实验，实验过程中，实时采集每个标定电芯的若干瞬时表面温度和最终的充放电容量，例如：
标定电芯A的三个瞬时温度依次为19.7℃、19.8℃和19.9℃，充放电容量为1958mAh，则平均表面温度为19.8℃；
标定电芯B的三个瞬时温度依次为19.8℃、19.9℃和20.0℃，充放电容量为1959mAh，则平均表面温度为19.9℃；
标定电芯C的三个瞬时温度依次为19.9℃、20.0℃和20.1℃，充放电容量为1960mAh，则平均表面温度为20.0℃；
标定电芯D的三个瞬时温度依次为20.0℃、20.1℃和20.2℃，充放电容量为1961mAh，则平均表面温度为20.1℃；
标定电芯E的三个瞬时温度依次为20.1℃、20.2℃和20.3℃，充放电容量为1962mAh，则平均表面温度为20.2℃；
接着，计算标定电芯A～标定电芯E的平均容量为1960mAh，计算标定电芯A～标定电芯E的平均表面温度的平均值为20.0℃，因此，在预设温度20℃下，标定温度T标定为20.0℃，标定容量Q标定为1960mAh。
同理，进行预设温度为22℃、25℃、27℃和30℃时的充放电实验，依次获取各预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定。
S103：根据各所述标定温度T标定和标定容量Q标定求取各所述标定电芯的标定温度T标定和标定容量Q标定之间的一次函数表达式，并将该一次函数表达式的斜率作为待分电芯的实测容量Q实测与实测温度T实测之间的温度相关系数a。
具体地，步骤S103包括：
将各所述标定温度T标定和标定容量Q标定输入例如Excel或者WPS等数据处理软件；
使用数据处理软件获取表征所述标定温度T标定和标定容量Q标定之间的函数关系的一次函数表达式，并获取该一次函数表达式的线性相关系数R2；
若线性相关系数R2满足精度要求，例如R2≥0.99，则取所述一次函数表达式的斜率作为温度相关系数a。否则，重新选取若干标定电芯，然后重复执行步骤S102和S103。
S20：获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测。
产线的操作工人在车间内对各待分电芯进行充放电实验，获取待分电芯在充放电过程中的平均表面温度作为待分电芯的实测温度T实测。
S30：根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准。
根据下面的公式计算待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准：
标准容量Q标准＝实测容量Q实测+(标准温度T标准-实测温度T实测)×温度相关系数a。
S40：根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。
例如，将所有待分电芯的实测容量Q实测均换算为25℃的标准温度T标准下的标准容量Q标准，再使用标准容量Q标准进行分容，即可保证各待分电芯进行分容时所使用的容量对应的温度是一致的，有利于提高分容精度。
本实施例提供的电池分容方法，先通过标定工作获取温度相关系数，然后根据实测温度、实测容量和温度相关系数反算待分电芯在标准温度下的标准容量，再根据标准容量进行分容，无需使用空调设备控制室温即可实现按照标准温度分容，极大地节约了生产成本，还能提高电池分容的精度。
实施例二
本实施例提供的电池分容装置可用于执行本发明的实施例提供的电池分容方法，具备相应的功能和有益效果。
图2是本实施例二提供的电池分容装置的结构框图。
参见图2，一种电池分容装置，包括：
温度相关系数计算模块1，用于获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；
实测数据获取模块2，用于获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；
标准容量计算模块3，用于根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；
分容模块4，用于根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，单元，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的所有实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元或者模块等的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元、模块以及组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，笔记本，或者其他电子设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池分容方法，其特征在于，包括：
获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；
获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；
根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；
根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。
2.根据权利要求1所述的电池分容方法，其特征在于，所述获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a包括：
挑选若干合适的标定电芯；
将各所述标定电芯依次在若干预设温度下进行充放电测试，获取各所述标定电芯在各所述预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定；
根据各所述标定温度T标定和标定容量Q标定求取各所述标定电芯的标定温度T标定和标定容量Q标定之间的一次函数表达式，并将该一次函数表达式的斜率作为待分电芯的实测容量Q实测与实测温度T实测之间的温度相关系数a。
3.根据权利要求2所述的电池分容方法，其特征在于，所述挑选若干合适的标定电芯，包括：
抽取同一批次的部分电芯逐一进行电压检测，根据正态分布曲线，获取若干电压值落在预设众数区间的电芯作为标定电芯。
4.根据权利要求2或3所述的电池分容方法，其特征在于，所述标定电芯的数量为5个。
5.根据权利要求2所述的电池分容方法，其特征在于，所述将各所述标定电芯依次在若干预设温度下进行充放电测试，获取各所述标定电芯在各所述预设温度下的标定温度T标定和标定容量Q标定包括：
在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中获取各所述标定电芯的平均表面温度作为该标定电芯在该预设温度下的充放电温度；
计算各充放电温度的平均值作为该预设温度下的标定温度T标定；
计算各标定电芯的平均容量作为该预设温度下的标定容量Q标定；
获取不同预设温度对应的标定温度T标定和标定容量Q标定。
6.根据权利要求5所述的电池分容方法，其特征在于，所述在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中获取各所述标定电芯的平均表面温度作为该标定电芯在该预设温度下的充放电温度包括：
在每一标定电芯的表面贴附温度传感器；
在同一预设温度下，对各所述标定电芯进行独立的充放电实验，并在实验过程中实时采集若干时刻下各所述标定电芯的瞬时表面温度；
计算同一标定电芯的各瞬时表面温度的平均值作为该标定电芯在该预设温度下的平均表面温度。
7.根据权利要求2所述的电池分容方法，其特征在于，所述根据各所述标定温度T标定和标定容量Q标定求取各所述标定电芯的标定温度T标定和标定容量Q标定之间的一次函数表达式，并将该一次函数表达式的斜率作为待分电芯的实测容量Q实测与实测温度T实测之间的温度相关系数a包括：
将各所述标定温度T标定和标定容量Q标定输入数据处理软件；
使用数据处理软件获取表征所述标定温度T标定和标定容量Q标定之间的函数关系的一次函数表达式，并获取该一次函数表达式的线性相关系数R2；
若线性相关系数R2满足精度要求，则取所述一次函数表达式的斜率作为温度相关系数a。
8.根据权利要求7所述的电池分容方法，其特征在于，所述若线性相关系数R2满足精度要求具体为：线性相关系数R2≥0.99。
9.根据权利要求1所述的电池分容方法，其特征在于，所述根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准具体为：
标准容量Q标准＝实测容量Q实测+(标准温度T标准-实测温度T实测)×温度相关系数a。
10.一种电池分容装置，其特征在于，包括：
温度相关系数计算模块，用于获取待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测之间的温度相关系数a；
实测数据获取模块，用于获取所述待分电芯的实测温度T实测与实测容量Q实测；
标准容量计算模块，用于根据所述实测温度T实测、实测容量Q实测和温度相关系数a计算所述待分电芯在标准温度T标准下的标准容量Q标准；
分容模块，用于根据所述标准容量Q标准对所述待分电芯进行分容。
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2021
- 2021-10-29 CN CN202111277326.5A patent/CN113985290A/zh active Pending
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