CN114447458A - 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法 - Google Patents

一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114447458A
CN114447458A CN202111645151.9A CN202111645151A CN114447458A CN 114447458 A CN114447458 A CN 114447458A CN 202111645151 A CN202111645151 A CN 202111645151A CN 114447458 A CN114447458 A CN 114447458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
constant current
current
executing
constant
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.)
Pending
Application number
CN202111645151.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘朝阳
周中心
陈彪
李利潮
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.)
Shanghai Lanjun New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Lanjun New Energy Technology Co Ltd
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 Shanghai Lanjun New Energy Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Lanjun New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202111645151.9A priority Critical patent/CN114447458A/zh
Publication of CN114447458A publication Critical patent/CN114447458A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，用以对锂离子电池进行容量测量，筛选出符合设计容量要求的电芯或对容量性能接近的电芯进行分组，该方法包括以下步骤：步骤1：执行REST搁置工步；步骤2：执行多环节恒流充电工步，采用多环节恒流充电模式对电芯进行满充；步骤3：执行REST搁置工步；步骤4：执行DC恒流放电工步；步骤5：执行REST搁置工步；步骤6：执行CC恒流充电工步；步骤7：执行REST搁置工步；步骤8：电芯分容过程结束，与现有技术相比，本发明具有能够在实现锂离子电池分容功能的同时降低分容设备的成本等优点。

Description

一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池分容技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法。
背景技术
在锂离子电池的制造过程中，通常需要对锂离子电池进行容量测量，筛选出符合设计容量要求的电芯或者对容量性能接近的电芯进行分组，锂离子电池常见的分容工步流程设置方法如图1所示：
REST搁置工步表示电芯处于静置状态，既不给电芯充电，也不给电芯放电，CCCV恒流恒压充电工步表示先给电芯恒流充电，达到截止电压后给电芯恒压充电，目的是对电芯满充至设定电压(截止电压)，DC恒流放电工步表示按照设定的放电电流对电芯放电，直至电芯电压下降到设定的电压(截止电压)，通常会指定设定的放电电流为0.5C和0.2C等典型值，此过程的总的放电容量即表示电芯的典型容量。
图1所示的分容流程的工步2对应CCCV恒流恒压充电工步，工作模式分为两个阶段：恒流充电阶段和恒压充电阶段；
恒流充电阶段：锂电池按照设定的充电电流I1进行恒流充电，电芯电压随着时间逐渐升高，达到截止电压Vj时，此阶段完成，充电过程中，充电电流I1恒定不变；
恒压充电阶段：在恒压模块的作用下，电芯电压Vj保持不变，充电电流I1 逐渐减小，当充电电流I1逐渐减小到充电电流Ij时，此阶段完成，充电过程中，电芯电压Vj不变；
如果采用如图1所示的分容流程进行分容，工步2的CCCV恒流恒压充电工作模式要求分容设备必须具备恒压充电功能，那么分容设备必须配置恒压模块，增加的恒压模块必然会造成设备体积增大和成本增加。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，用以对锂离子电池进行容量测量，筛选出符合设计容量要求的电芯或对容量性能接近的电芯进行分组，该方法包括以下步骤：
步骤1：执行REST搁置工步；
步骤2：执行多环节恒流充电工步，采用多环节恒流充电模式对电芯进行满充；
步骤3：执行REST搁置工步；
步骤4：执行DC恒流放电工步；
步骤5：执行REST搁置工步；
步骤6：执行CC恒流充电工步；
步骤7：执行REST搁置工步；
步骤8：电芯分容过程结束。
所述的步骤1、步骤3和步骤5中，执行REST搁置工步的过程具体为：
电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电。
所述的步骤2中，多环节恒流充电工步由多个CC恒流充电工步和REST搁置工步构成，且CC恒流充电工步和REST搁置工步交替进行。
所述的步骤2中，多环节恒流充电工步将CCCV恒流恒压工步的充电电流I1 分解成多个依次减小的电流I1、I2、I3、…、In，即多环节恒流充电工步的充电电流，采用多环节恒流充电模式对电芯进行满充的过程包括以下步骤：
步骤201：执行CC恒流充电工步，按照设定的充电电流Ik(1≤k≤n,k∈Z对电芯进行充电；
步骤202：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态；
步骤203：返回步骤201，执行CC恒流充电工步，直至电芯电流达到截止电流。
所述的多环节恒流充电工步中的各个CC恒流充电工步的充电电流关系表达式为：
I1＞I2＞I3＞…In，n≥2且n∈Z
其中，In为多环节恒流充电工步中最后一步的充电电流，表示截止电流，n为恒流充电次数。
所述的多环节恒流充电工步的参数设置具体为：
工作模式 充电电流 时间 截止电压
CC I1 T1 Vj
CC I2 T2 Vj
CC I3 T3 Vj
… … … …
CC In Tn Vn＝Vj
注：Vn＝Vj为截止电压。
所述的步骤4中，执行DC恒流放电工步的过程具体为：
按照设定的放电电流对电芯放电，直至电芯电压降至截止电压。
所述的放电电流的取值包括0.5C和0.2C。
所述的步骤6中，执行CC恒流充电工步的过程包括：
对电芯进行恒流充电，按照设定的充电电流对电芯进行充电，直至电芯达到设定的电量。
所述的设定的电量取值包括50％soc和80％soc。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过一种用分步恒流充电代替恒流恒压充电的方法，使得分容设备不需要配备恒压模块也能实现分容功能，既能够实现锂离子电池分容功能，同时降低设备成本。
附图说明
图1为现有的基于恒流恒压充电模式的锂离子电池分容流程示意图。
图2为用多环节恒流充电工步代替恒流恒压充电工步示意图。
图3为本发明的基于多环节恒流充电模式的锂离子电池分容流程示意图。
图4为两种不同的充电模式的充电电流曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，本发明提供了一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，在锂离子电池的制造过程中，需要对锂离子电池进行容量测量，筛选出符合设计容量要求的电芯或对容量性能接近的电芯进行分组，本发明将锂离子电池常见的分容方法中的CCCV恒流恒压充电工步进行改进，替换为多环节恒流充电工步，多环节恒流充电工步由多个CC恒流充电工步和REST搁置工步交替进行，其余工步不变，即将恒流恒压充电模式替换为多环节恒流充电模式，多环节恒流充电模式将CCCV恒流恒压充电电流I1分解成多个依次减小的电流I1、I2、I3…In，基于多环节恒流充电模式的分容方法包括以下步骤：
步骤1：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电；
步骤2：执行多环节恒流充电工步，使电芯电流达到截止电流；
步骤3：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电；
步骤4：执行DC恒流放电工步，按照设定电流对电芯放电，直至电芯电压降至截止电压；
步骤5：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电；
步骤6：执行DC恒流放电工步，以相对于步骤4更小的电流再次对电芯放电直至电芯电压下降到设定的电压，即截止电压(此工步可以省略)；
步骤7：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电(如步骤7省略，此工步一起省略)；
步骤8：执行CC恒流放电工步，对电芯进行恒流充电，按照设定的电流给电芯充电到设定的电量；
步骤9：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电；
步骤10：电芯分容过程结束。
设定的对电芯进行放电的电流的典型值包括0.5C和0.2C等。
设定的电量的典型值包括50％soc和80％soc等。
在步骤2中，基于多环节恒流充电模式对电芯进行充电：
如表1所示，常规的CCCV恒流恒压充电工步，其中，I1表示充电电流，Vj 表示截止电压，Ij表示截止电流，T0表示充电时间限制(T0大于实际充电时间)，工步参数设置如表1所示：
表1 CCCV恒流恒压充电工步参数设置表
工作模式 电流 时间 截止电压 截止电流
CCCV I1 T0 Vj Ij
如表2所示，替换CCCV恒流恒压充电的多环节恒流充电工步，由多个CC 恒流充电工步和REST搁置工步组成，工步参数设置如表2所示：
表2 多环节恒流充电工步参数设置表
工作模式 电流 时间 截止电压
CC I1 T1 Vj
CC I2 T2 Vj
CC I3 T3 Vj
… … … …
CC In Tn Vn＝Vj
其中，多环节恒流充电工步中的充电电流的关系表达式为：
I1＞I2＞I3＞…In，n≥2且n∈Z
其中，Ij表示多环节恒流充电工步中最后一步的充电电流In，n为恒流充电次数。多环节恒流充电工步将CCCV恒流恒压充电电流I1分解成多个依次减小的充电电流I1、I2、I3、…、In，且CCCV恒流恒压充电截止电流Ij与多环节恒流充电工步的最后一步的充电电流In相同，n数值越大，两种充电模式的分容结果一致性越高，考虑到实际使用过程中相邻充电工步之间需要搁置时间，n的取值范围通常为3～5，且多环节恒流充电工步的充电电流依次减小，更趋近于CV的电流曲线，分容结果一致性更好。
如4所示，电芯采用两种不同的充电模式，但是电芯的截止电压和最终的电流相同，尽管充电曲线不同，电芯的分容结果基本一致。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，用以对锂离子电池进行容量测量，筛选出符合设计容量要求的电芯或对容量性能接近的电芯进行分组，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：执行REST搁置工步；
步骤2：执行多环节恒流充电工步，采用多环节恒流充电模式对电芯进行满充；
步骤3：执行REST搁置工步；
步骤4：执行DC恒流放电工步；
步骤5：执行REST搁置工步；
步骤6：执行CC恒流充电工步；
步骤7：执行REST搁置工步；
步骤8：电芯分容过程结束。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的步骤1、步骤3和步骤5中，执行REST搁置工步的过程具体为：
电芯处于静置状态，既不对电芯充电，也不对电芯放电。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的步骤2中，多环节恒流充电工步由多个CC恒流充电工步和REST搁置工步构成，且CC恒流充电工步和REST搁置工步交替进行。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的步骤2中，多环节恒流充电工步将CCCV恒流恒压工步的充电电流I1分解成多个依次减小的电流I1、I2、I3、…、In，即多环节恒流充电工步的充电电流，采用多环节恒流充电模式对电芯进行满充的过程包括以下步骤：
步骤201：执行CC恒流充电工步，按照设定的充电电流Ik(1≤k≤n,k∈Z)对电芯进行充电；
步骤202：执行REST搁置工步，电芯处于静置状态；
步骤203：返回步骤201，执行CC恒流充电工步，直至电芯电流达到截止电流。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的多环节恒流充电工步中的各个CC恒流充电工步的充电电流关系表达式为：
I1＞I2＞I3＞…＞In，n≥2且n∈Z
其中，In为多环节恒流充电工步中最后一步的充电电流，表示截止电流，n为恒流充电次数。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的多环节恒流充电工步的参数设置具体为：
工作模式 充电电流 时间 截止电压 CC I1 T1 Vj CC I2 T2 Vj CC I3 T3 Vj … … … … CC In Tn Vn＝Vj
注：Vn＝Vj为截止电压。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的步骤4中，执行DC恒流放电工步的过程具体为：
按照设定的放电电流对电芯放电，直至电芯电压降至截止电压。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的放电电流的取值包括0.5C和0.2C。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的步骤6中，执行CC恒流充电工步的过程包括：
对电芯进行恒流充电，按照设定的充电电流对电芯进行充电，直至电芯达到设定的电量。
10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法，其特征在于，所述的设定的电量取值包括50％soc和80％soc。
CN202111645151.9A 2021-12-30 2021-12-30 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法 Pending CN114447458A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111645151.9A CN114447458A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111645151.9A CN114447458A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114447458A true CN114447458A (zh) 2022-05-06

Family

ID=81365598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111645151.9A Pending CN114447458A (zh) 2021-12-30 2021-12-30 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114447458A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003153454A (ja) * 1998-01-19 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池の劣化検出方法及び劣化検出機能を具備した充電器
CN112285583A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 蜂巢能源科技有限公司 电芯最大容量的测试方法、测试装置和测试系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003153454A (ja) * 1998-01-19 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池の劣化検出方法及び劣化検出機能を具備した充電器
CN112285583A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 蜂巢能源科技有限公司 电芯最大容量的测试方法、测试装置和测试系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109856559B (zh) 一种锂电池循环寿命的预测方法
CN110350240B (zh) 锂离子电池分容方法及锂离子电池
CN103909068B (zh) 电池的分选方法
CN104269574B (zh) 一种电池组分选方法
CN101814632A (zh) 基于充放电特征的电芯优化配组技术
CN110333463B (zh) 一种电芯一致性筛选方法及其系统
CN109663756B (zh) 基于自放电速率的电芯筛选方法及介质
CN108470932B (zh) 一种电池内阻及容量的快速筛选方法
CN105866701B (zh) 一种钠硫电池一致性检测方法
CN105903692A (zh) 锂离子电池一致性筛选方法
CN108923080A (zh) 一种锂离子电池配组方法
CN107688155B (zh) 一种用于电池管理系统中的电池剩余容量估算方法
CN104617339A (zh) 锂离子电池配组方法
CN101614793B (zh) 一种电池检测方法
CN107817448B (zh) 一种适用于复杂工况的在线实时监测电池电量的方法
CN109669143B (zh) 一种电池组容量评测方法
CN104577226A (zh) 一种提高动力电池组循环使用寿命的配组方法
CN111063951A (zh) 一种锂离子电池自放电筛选及配组的方法
CN112649742A (zh) 一种锂离子电池的筛选方法
CN115382798A (zh) 一种退役锂电池梯次利用快速分选的方法
CN100384051C (zh) 电池的充电装置及方法
CN114447458A (zh) 一种锂离子电池无恒压充电工步的串联分容方法
CN114798502B (zh) 梯次利用电池的分类成组方法、系统及生产线
CN116819373A (zh) 车用退役电池的分级方法以及系统
CN113517481B (zh) 一种锂电池的分容方法

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