一种锌银动力电池分选方法技术

一种锌银动力电池分选方法，属于电池分选配组领域，解决了不同锌银电池间的两个电压平台差异很小，很难进行区分的问题。本发明专利技术对n个锌银电池单体分别进行充电测试，并将充电后的n个电池静置a小时，保留电压值满足大于或等于V1小于或等于V2的电池单体，再分别进行交流内阻测试，保留内阻值满足大于或等于R1小于或等于R2的电池单体，再进行小倍率电流充放电测试，绘制每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线，提取每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标，利用所述的电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，实现对锌银动力电池分选。本发明专利技术适用于锌银动力电池的分选。

Sorting method for zinc silver power battery

The invention relates to a sorting method for a zinc silver power battery, belonging to the field of sorting and matching batteries, and solves the problem that the difference of the two voltage platforms between the different zinc silver cells is very small and is difficult to distinguish. The invention of N zinc silver battery monomer were charging test and after charging n batteries static a hours, keep the voltage value to meet the greater than or equal to V1 less than or equal to V2 cell, then AC impedance measurement, keep resistance value satisfies is greater than or equal to R1 small Yu Huo is equal to R2 the single battery, and then reduce the ratio of current charge discharge test, voltage curve of the charging time of drawing each silver zinc battery and charging, charging time between each extraction of zinc silver battery and the charging voltage curves of two voltage range less than m curve over time at the peak voltage rise coordinate coordinates. By using the voltage spike as feature points by clustering analysis of zinc silver battery sorting. The invention is applicable to the sorting of a zinc silver power battery.

【技术实现步骤摘要】
一种锌银动力电池分选方法
本专利技术属于电池分选配组领域，具体涉及一种锌银动力电池分选方法。
技术介绍
由于锌银电池具有可靠的安全性，它经常被用于航天设备和潜海设备的主要能量源，但是限于单体电池的容量、电压、能量有限等原因，必须通过串并联成组之后，才能达到供能应用的电压等级、能量等级和功率等级的要求。成组电池的数量与单体电池的规格、供能应用需求直接相关。但是由于电池单体之间的一致性差异导致电池成组之后的整体性能受制于性能最差的单体电池，尤其是使用寿命更是明显低于电池单体的使用寿命，这种情况使锌银电池的供能应用大打折扣，既限制了电池性能的发挥，又提高了电池应用设备的故障率。针对这种情况，出现了电池分选技术，即在电池成组之前，通过技术手段从众多电池中筛选出一致性接近的单体电池，排除差异较大的电池单体，降低“木桶效应”的不良影响，通过分选技术筛选电池后进行配组，提高电池组的整体性能并延长使用寿命。然而，目前传统的分选技术大多是以单体电池的容量、电压、内阻等外特性参数为指标进行筛选，其特点是筛选时间短，效率高，可迅速完成分选，其缺点是以这些外特性参数为指标筛选出的单体电池往往是只能保证这些指标的一致性，无法反映出电池内部特征的一致性。由于锌银电池的充电内阻较大，如果按照HPPC工艺进行直流内阻测量时，大电流的充电脉冲会导致电池过压保护，因此，在对锌银电池进行内阻测试时，应该选择高频、幅值小的交流电测试其交流内阻。另外，锌银电池具有两个充电电压平台，不同锌银电池间的两个电压平台差异很小，很难进行区分，在这种情况下，常规的分选方法也就失去了意义。对于锌银电池，充放电过程是分阶段进行的。充电阶段，出现了两个电压平台期分别为1.65V和1.95V，对应着电池正极氧化的两个阶段，在两个平台期的过渡阶段出现了电压尖峰，这是由于电极周围的高阻抗的Ag2O造成的。电压尖峰的上升阶段对应着高阻抗的Ag2O的完全形成，电压尖峰的下降阶段对应着低阻抗的AgO开始形成。充电结束时的电压突然升高，是由于水开始电解的原因。
技术实现思路
本专利技术是为了解决不同锌银电池间的两个电压平台差异很小，很难进行区分的问题，提出了一种锌银动力电池分选方法。本专利技术所述的一种锌银动力电池分选方法，该方法的具体步骤为：步骤一、对n个锌银电池单体分别进行充电测试，n个锌银电池单体的充电截至电压相同，并将充电后的n个电池静置a小时，记录n个锌银电池的电压值，保留电压值满足大于或等于V1小于或等于V2的电池单体，完成第一次筛选；其中，n为大于10的整数，a、V1和V2均为正数，且V1＜V2；步骤二、对所有完成第一次筛选的锌银电池单体分别进行交流内阻测试，保留内阻值满足大于或等于R1小于或等于R2的电池单体，完成第二次筛选；R1、R2均为正数，且R1＜R2；步骤三、对完成第二次筛选的锌银电池进行小倍率电流充放电测试，绘制每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线，提取每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标，并利用所述的电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，对完成第二次筛选的电池进行聚类分组，实现对锌银动力电池分选，其中m为0.1V。本专利技术不仅从电池电压、交流内阻等外部特征对电池进行分选，还将锌银电池的两个充电电压平台间过度时期电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，从电池的电化学内部特性对电池进行分选，分选出的单体电池组成的电池组能够在充放电循环100次后，电池组的容量衰退小于8％。附图说明图1为本专利技术所述方法的流程图；图2为具体实施方式一所述的充电时间与充电电压变化曲线图；图中，虚线为时间电流曲线，实线为时间电压曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种锌银动力电池分选方法，该方法的具体步骤为：步骤一、对n个锌银电池单体分别进行充电测试，n个锌银电池单体的充电截至电压相同，并将充电后的n个电池静置a小时，记录n个锌银电池的电压值，保留电压值满足大于或等于V1小于或等于V2的电池单体，完成第一次筛选；其中，n为大于10的整数，a、V1和V2均为正数，且V1＜V2；步骤二、对所有完成第一次筛选的锌银电池单体分别进行交流内阻测试，保留内阻值满足大于或等于R1小于或等于R2的电池单体，完成第二次筛选；R1、R2均为正数，且R1＜R2；步骤三、对完成第二次筛选的锌银电池进行小倍率电流充放电测试，绘制每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线，提取每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标，并利用所述的电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，对完成第二次筛选的电池进行聚类分组，实现对锌银动力电池分选，其中m为0.1V。本专利技术结合电池的外部特性和内部特性，既通过电池的电压和交流内阻进行分选配组，又将每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标作为特征点，利用聚类算法对第二阶系各组内的待测单体电池进行分组，根据聚类结果，形成第三阶系，从电池的电化学内部特性对电池进行分选配组。具体实施方式二、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，步骤一中的a＝2。具体实施方式三、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，步骤一中电池单体的充电截至电压为2.05V。具体实施方式四、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，步骤三所述对完成第二次筛选的电池进行小倍率电流充放电测试的电流倍率为0.1C，C是单位，量纲为1/h,即小时的倒数。具体实施方式五、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，步骤一中所述的V1和V2的计算方法为：对n个电池单体静止a小时后的电压值求平均值V0，计算所述平均值的η％，V1＝V0-η％V0，V2＝V0+η％V0，其中，3≤η≤5。具体实施方式六、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，本实施方式中，步骤二所述对完成第一次筛选的电池单体分别进行交流内阻测试的电压的频率为1kHz,幅值为5mV。具体实施方式七、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，本实施方式中，内阻阈值R1和内阻阈值R2的计算方法为：对所有完成第一次筛选的电池单体的阻值求平均值R0，计算所述阻值求平均值R0的θ％，R1＝R0-θ％R0，R2＝R0+θ％R0，其中，4≤θ≤7。具体实施方式八、本实施方式是对具体实施方式一所述的一种锌银动力电池分选方法的进一步说明，本实施方式中，步骤四所述的聚类算法为：K均值算法，利用层次方法的平衡迭代规约和聚类算法或K中心聚类算法。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌银动力电池分选方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、对n个锌银电池单体分别进行充电测试，n个锌银电池单体的充电截至电压相同，并将充电后的n个电池静置a小时，记录n个锌银电池的电压值，保留电压值满足大于或等于V1小于或等于V2的电池单体，完成第一次筛选；其中，n为大于10的整数，a、V1和V2均为正数，且V1＜V2；步骤二、对所有完成第一次筛选的锌银电池单体分别进行交流内阻测试，保留内阻值满足大于或等于R1小于或等于R2的电池单体，完成第二次筛选；R1、R2均为正数，且R1＜R2；步骤三、对完成第二次筛选的锌银电池进行小倍率电流充放电测试，绘制每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线，提取每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标，并利用所述的电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，对完成第二次筛选的电池进行聚类分组，实现对锌银动力电池分选，其中m为0.1V。

【技术特征摘要】
1.一种锌银动力电池分选方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、对n个锌银电池单体分别进行充电测试，n个锌银电池单体的充电截至电压相同，并将充电后的n个电池静置a小时，记录n个锌银电池的电压值，保留电压值满足大于或等于V1小于或等于V2的电池单体，完成第一次筛选；其中，n为大于10的整数，a、V1和V2均为正数，且V1＜V2；步骤二、对所有完成第一次筛选的锌银电池单体分别进行交流内阻测试，保留内阻值满足大于或等于R1小于或等于R2的电池单体，完成第二次筛选；R1、R2均为正数，且R1＜R2；步骤三、对完成第二次筛选的锌银电池进行小倍率电流充放电测试，绘制每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线，提取每个锌银电池的充电时间与充电电压变化曲线两段电压变化范围小于m的曲线之间过度时间段内电压上升尖峰处的坐标，并利用所述的电压尖峰处的坐标作为特征点进行聚类分析，对完成第二次筛选的电池进行聚类分组，实现对锌银动力电池分选，其中m为0.1V。2.根据权利要求1所述的一种锌银动力电池分选方法，其特征在于，步骤一中的a＝2。3.根据权利要求1所述的一种锌银动力电池分选方法，其特征在于，步骤一中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李然，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23