一种高倍率型锂电池配组方法技术

本发明专利技术公开了一种高倍率型锂电池的配组方法，包括如下步骤：将一批待配组单体电池1C恒流恒压充满电，搁置一段时间，再1C放电至规定的截止电压，记录容量C1，搁置一段时间，1C恒流恒压充满电，搁置一段时间，按照生产商规定的最大可持续倍率的电流放电，每一秒记录一次电压数据Vt，直至规定的截止电压。根据Vt与放电时间t的数据，计算出电压的一阶导数V’(t),然后根据每个电池的V’(t)数据，来计算电池放电曲线的斜率增长率Kt，并找出当Vt＜Vm（放电电压平均值）时，放电曲线斜率增长率Kt最大值所对应的电压值Vp，最后根据这批电池的C1、Vp数据正态分布进行配组。采用本发明专利技术进行配组的高倍率锂电池，能最大限度的消除了各个电池单体之间的差异，优化了电池的组合，提高了电池组的工作效率，极大的延长了锂电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种高倍率型锂电池配组方法。
技术介绍
锂电池具有容量高、体积小、重量轻等优点，已经在很多行业广泛应用。在实际应用中，很多领域都需要将多节锂电池串并联使用，以满足电压高或容量高等要求。单体锂电池之间的差异是普遍存在的，在组装成电池组之前必须通过筛选配组，以减少单体电池之间的差异。传统的配组方法是将电池容量、电压、内阻等参数给出一定范围，在这个范围内就配成一组，这个方法的缺陷就是电池放电快终止时，各单体电池电压的差异大，极大地影响电池性能发挥，单体锂电池工作的不一致，直接导致循环寿命差。而本专利技术提供一种高倍率型锂电池的配组方法采用科学的计算方法，通过电池容量、放电电压的一致性最佳优化配组，显著提升了电池组的循环寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种高倍率型锂电池的配组方法；本专利技术专利技术方案，其特征在于它是由数据采集、数据分析、配组三个步骤组成；所述数据采集，需要采集的数据为：1C放电容量C1，高倍率放电详细电压；所述数据分析为对高倍率放电的详细电压进行科学的分析计算，求得放电曲线上斜率变化率最大的点，找到该点对应的电压Vp；所述配组为将数据采集得到的一批电池的容量C1及数据分析得到的一批电池Vp进行最优化配组；所述最优化配组是通过其正态分布，以其标准差为区间进行筛选；为了实现上述专利技术目的，本专利技术的优选技术方案如下：第1步：数据采集用电池程控测试仪对电池进行如下工步的测试；(1)1C恒流充电至限制电压(2)恒压充电至电流至截止电流(3)搁置10分钟(4)1C恒流放电至截止电压，记录本步容量为C1(5)搁置20分钟(6)1C恒流充电至限制电压(7)恒压充电至电流截止电流(8)搁置10分钟(9)根据厂商规定的倍率电流恒流放电至截止电压，记录间隔为1秒或1秒以内，记录本步电压Vt，t为放电时间(10)1C恒流充电0.5小时截止第2步：数据分析2.1根据记录的电压Vt与时间t，根据公式（I）计算出其一阶导数V’(t)，然后根据公式（II）计算出放电曲线的斜率增长率Kt。计算公式如下：公式（I）公式（II）2.2当Kt最大并且Vt小于放电电压平均值Vm时，对应的电池电压为Vp，将这批电池的Vp、C1数据汇总;2.3分别计算Vp、C1的标准差σ及平均值Cm及Vm,标准差σ计算公式为公式（III）：公式（III）第3步：配组，根据表1方案对这批电池进行配组表1附图说明图1为本专利技术实施案例中2并7串电池组的循环曲线图（35℃恒温环境下，2.4A、29.4V恒流恒压充电，截止电流100mA，1600W恒功率放电至21V）具体实施案例本案例以本公司的型号为703562的1000只电芯（批次20140705，容量1200mAh，25C倍率）的配组为基础进行分析。这批电池组连接方式为2并7串，14只为一组首先：数据采集(1)1.2A恒流充电至4.2V(2)4.2V恒压充电至电流至100mA（设备最小电流）(3)搁置10分钟(4)1.2A恒流放电至2.8V，记录本步容量为C1(5)搁置20分钟(6)1.2A恒流充电至4.2V(7)4.2V恒压充电至电流100mA(8)搁置10分钟(9)30A电流恒流放电至2.8V，记录间隔为1秒，记录本步电压Vt，t为放电时间(10)1.2A恒流充电0.5小时截止然后：数据分析将每个电池第（9）步放电电压数据计算一阶导数，然后再计算曲线的斜率增长率Kt及放电电压平均值Vm，找出当电压小于Vm时，Kt最大值对应的电压Vp；最后：配组根据每只电池的C1、Vp数据，计算出对应的标准差、平均值，然后根据表2的配组方法进行筛选配组。表2本案例计算出的数据如表3表3根据上述数据，本案例选取了一组配组优化度为良的电池组（即容量C1范围为1243~1266mAh，电压Vp范围为3408~3421mV）进行了循环寿命测试，测试曲线图见附图1。由于篇幅有限，电池容量及电压数据太多，本案例不做列举。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高倍率型锂电池配组方法，其特征在于包括如下步骤：(a) 数据采集：(a1)高倍率型锂电池在充满电后，记录1C恒流放电至截止电压的容量C1;(a2) 高倍率型锂电池在充满电后, 根据厂商规定的倍率电流恒流放电至截止电压，记录间隔为1秒或1秒以内，记录本步详细电压Vt、放电时间t。(b) 数据分析：(b1)根据记录的电压Vt 与时间t，根据公式（I）计算出其一阶导数V’(t)，然后根据公式（II）计算出放电曲线的斜率增长率Kt 。计算公式如下：公式（I）公式（II）  (b2) 当Kt最大并且Vt小于放电电压平均值Vm时，对应的电池电压为Vp ，将这批电池的Vp、C1的数据汇总。(b3) 分别计算Vp、C1 的标准差σ及平均值Cm及Vm，公式如下：公式（III）(c) 配组，根据表1方案对这批电池进行配组。                       表I

【技术特征摘要】
1.一种高倍率型锂电池配组方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)数据采集：
(a1)高倍率型锂电池在充满电后，记录1C恒流放电至截止电压的容量C1;
(a2)高倍率型锂电池在充满电后,根据厂商规定的倍率电流恒流放电至截止电压，记录间隔为1秒或1秒以内，记录本步详细电压Vt、放电时间t。
(b)数据分析：
(b1)根据记录的电压Vt与时间t，根据公式（I）计算出其一阶导数V’(t)，然后根据公式（II）计算出放电曲线的斜率增长率Kt。计算公式如下：
公式（I）
公式（II）
(b2)当Kt最大并且Vt小于放电电压平均值Vm时，对应的电池电压为Vp，将这批电池的Vp、C1的数据汇总。
(b3)分别计算Vp、C1的标准差σ及平均值Cm及Vm，公式如下：
公式（II...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂裕鹏，蔡浩，赵鹏举，
申请(专利权)人：武汉美格科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42