锂离子电池一致性的筛选方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池一致性的筛选方法，它包括：ⅰ)从被测组中随机选取数量为N的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.2C～1C恒流放电至预设的放电终止电压，搁置一段时间；ⅱ)再以0.2C～1C的恒流充至预设的充电终止电压，转恒压充电至电流降为0.05C，记录容量数据，并求取相应的均值ⅲ)使用测试仪测其开路电压，获得Ui,(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值ⅳ)进行置信区间计算：ⅴ)根据置信区间对本批次电池进行配组筛查，将位于置信区间内的电池配对成组。本发明专利技术在筛选过程中，综合考虑内阻、容量，以及测试环境的温湿度等多项因素，提高了锂电池组的使用寿命。

Screening method for consistency of lithium ion battery

The invention discloses a screening method, a consistency of the lithium ion battery comprises: I) were randomly selected from the measured group the number of samples N, at 25 - 5 Deg. C environment, termination voltage to discharge 0.2C ~ 1C constant current discharge to preset, use a period of time; ii) using 0.2C to 1C constant current charge to preset charge termination voltage, turn to constant voltage charging current is reduced to 0.05C, recording data, and obtain the mean. The corresponding test) using the open circuit voltage, Ui, (I = 1, 2,...... N), and obtain the mean IV corresponding confidence intervals are calculated: V)) according to the confidence interval with screening for this batch of batteries, will be located in the confidence interval of the battery in the paired group. In the process of screening, the utility model improves the service life of the lithium battery group by taking into account the internal resistance, the capacity and the temperature and humidity of the test environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池生产
，具体涉及一种锂离子电池一致性的筛选方法。
技术介绍
锂离子电池由于具有高能量存储密度、长寿命、低自放电率、环境污染小等特点，已逐渐成为数码产品及新能源汽车的主要动力源。锂电池单体电压通常仅为3.0V～4.0V(公称电压为3.6V)，且容量有限，所以在电动车、电动工具等大功率系统中，需要将几十节、上百节的锂电池串联、并联成组使用。由于工艺制备的局限性，即使是同批次生产出的单体电池，也会存在电压、容量、内阻及自放电率的差异性。若不经过筛选随意配组使用，这些差异就会严重降低整体电池组的使用寿命，所以有必要对电池进行一致性的筛查。常用的筛查方法包括电压配组法、容量配组法、内阻匹配法。它们各有优缺点，比如电压法操作简单，但未考虑荷载变化；容量法需按照特定的充放电条件进行，花费时间长，测试成本高；内阻法虽可快速完成测量，但由于无法去除极化内阻的影响而导致精确度不高。电池的生产过程不可能完全避免灰尘和杂质，它们的存在会导致电池内部微短路进而引发自放电现象。单体间自放电率的差异也会影响到整体电池组的性能和使用寿命，所以配组时，还有必要对自放电率差异进行筛选。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种锂离子电池一致性的筛选方法，用于提高锂电池组的使用寿命。考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：>一种锂离子电池一致性的筛选方法，它包括：ⅰ)从被测组中随机选取数量为N的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.2C～1C恒流放电至预设的放点终止电压,搁置一段时间；ⅱ)再以0.2C～1C的恒流充至预设的充电终止电压，转恒压充电至电流降为0.05C，记录容量数据组Qi,(i＝1，2，……N)、内阻数据组Ri(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值ⅲ)然后将样本搁置一段时间后，使用测试仪测其开路电压，获得Ui,(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值ⅳ)进行置信区间计算：(1)求取标准差：SR=1N*Σi=1N(R‾-Ri)2;]]>SQ=1N*Σi=1N(Q‾-Qi)2;]]>SU=1N*Σi=1N(U‾-Ui)2;]]>(2)求取抽样平均误差：μR=SR/N;]]>μQ=SQ/N;]]>μU=SU/N;]]>(3)计算允许误差σ：σR＝μR*t；σQ＝μQ*t；σU＝μU*t；其中，t为根据置信度p、自由度v为标准正态分布查表得到的值；(4)求取内阻、容量、自放电率三项参数的置信区间：R置信区间：[R_-σR,R_+σR];]]>Q置信区间：[Q_-σQ,Q_+σQ];]]>U置信区间：[U_-σU,U_+σU];]]>ⅴ)根据置信区间对本批次电池进行配组筛查，将位于置信区间内的电池配对成组。为了更好地实现本专利技术，进一步的技术方案是：根据本专利技术的一个实施方案，所述ⅳ)进行置信区间计算：t为根据置信度p为80％～99％、自由度v为31～∞，v与样本数的关系是：v＝N-1。根据本专利技术的另一个实施方案，所述ⅲ)步骤的样本放置于40℃±2℃～45℃±2℃，90％～95％的环境下，放置时间为5～10天。本专利技术还可以是：根据本专利技术的另一个实施方案，所述ⅰ)步骤中的样本数N>30。与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：本专利技术的一种锂离子电池一致性的筛选方法，可以结合具体情况，从实现成本、电池组性能要求等方面考虑，设定和调整仪表精度、置信度p和自由度v等，自放电搁置时长，要求越高，选择测试精度、置信度、自由度也相应越大，本专利技术综合考虑了内阻、容量，以及测试环境的温湿度等多项因素，从而提高了锂电池组的使用寿命。附图说明为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。图1为不同置信度、自由度对应的t值表；图2为本专利技术所述方法的工作流程示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。鉴于
技术介绍
提到的问题，考虑到锂电池的内阻、容量、自放电率统计概率均呈标准正态分布的特点，本专利技术提供了一种将锂电池的电压、内阻、容量、自放电率、环境温湿度、筛查时长、检测成本等多项因素综合考虑，结合统计学中配对样本检验原理完成的一致性筛查方法，经实践检验，与现有技术相比简便实用、可靠性高，可有效降低锂电池组内单体电芯差异，提高整组的使用寿命。具体地，如图2所示，一种锂离子电池一致性的筛选方法，在完成了尺寸、外观、印刷、安全(包括撞击、跌落、振动)等基本测试后，对同批次锂电池的一致性进行配组筛选，步骤如下：步骤一、首先从被测组中随机选取数量为N(N>30)的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.2C～1C恒流放电至规定的终止电压，搁置1h～3h；步骤二、以0.2C～1C的恒流充至规定的终止电压，转恒压充电至电流降为0.05C为止；搁置1h～3h，使用容量及内阻测试仪，记录容量数据组Qi,(i＝1，2，……N)、内阻数据组Ri(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值步骤三、为加速自放电，缩短搁置时间，考虑到自放电率与高温高湿环境呈正相关，将样本送入40℃±2℃～45℃±2℃，90％～95％的老化环境下，搁置5～10天(120h～240h)后，使用测试仪测其开路电压，获得Ui,(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值步骤四、进行置信度为p(80％～99％)，自由度为v(31～∞，v与样本数的关系是：v＝N-1)时的置信区间计算：(1)求取标准差：SR=1N*Σi=1N(R‾-Ri)2;]]>SQ=1N*Σi=1N(Q‾-Qi)2;]]>SU=1N*Σi=1N(U‾-Ui)2;]]>(2)求取抽样平均误差：μR=SR/N;]]>μQ=SQ/N;]]>μU=SU/N;]]>(3)计算允许误差σ：σR＝μR*t；σQ＝μQ*tσU＝μU*t；其中，t为查本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池一致性的筛选方法，其特征在于它包括：ⅰ)从被测组中随机选取数量为N的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.2C～1C恒流放电至预设的放电终止电压，再搁置一段时间；ⅱ)再以0.2C～1C的恒流充至所述预设的充电终止电压，然后转恒压充电至电流降为0.05C，记录容量数据组Qi,(i＝1，2，……N)、内阻数据组Ri(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值ⅲ)然后将样本搁置一段时间后，使用测试仪测其开路电压，获得Ui,(i＝1，2，……N)，并求取相应的均值ⅳ)进行置信区间计算(1)求取标准差：SR=1N*Σi=1N(R‾-Ri)2;]]>SQ=1N*Σi=1N(Q‾-Qi)2;]]>SU=1N*Σi=1N(U‾-Ui)2;]]>(2)求取抽样平均误差：μR=SR/N;]]>μQ=SQ/N;]]>μU=SU/N;]]>(3)计算允许误差σ：σR＝μR*t；σQ＝μQ*t；σU＝μU*t；其中，t为根据置信度p、自由度v为标准正态分布查表得到的值；(4)求取内阻、容量、自放电率三项参数的置信区间：R置信区间：Q置信区间：U置信区间：ⅴ)根据置信区间对本批次电池进行配组筛查，将位于置信区间内的电池配对成组。...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池一致性的筛选方法，其特征在于它包括：
ⅰ)从被测组中随机选取数量为N的样本组，在25℃±5℃环境下，以0.2C～
1C恒流放电至预设的放电终止电压，再搁置一段时间；
ⅱ)再以0.2C～1C的恒流充至所述预设的充电终止电压，然后转恒压充电
至电流降为0.05C，记录容量数据组Qi,(i＝1，2，……N)、内阻数据组Ri(i＝1，
2，……N)，并求取相应的均值ⅲ)然后将样本搁置一段时间后，使用测试仪测其开路电压，获得Ui,(i＝1，
2，……N)，并求取相应的均值ⅳ)进行置信区间计算
(1)求取标准差：
SR=1N*Σi=1N(R‾-Ri)2;]]>SQ=1N*Σi=1N(Q‾-Qi)2;]]>SU=1N*Σi=1N(U‾-Ui)2;]]>(2)求取抽样平均误差：
μR=SR/N;]]>μQ=SQ/N;]...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珣，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51