一种储能锂电池组制造方法及一种储能锂电池组技术

本发明专利技术涉及储能锂电池组制造方法及储能锂电池组，解决了储能锂电池组生产中，单体锂电池参数不一致时，导致储能锂电池组性能低下的问题，该方法包括：Ａ、计算多个单体锂电池某一倍率下容量与参考容量差值，得到与参考容量差值小于设定容量差值阈值的单体锂电池；Ｂ、将前述步骤中得到的单体锂电池，按照单体锂电池数量要求串并联组合，形成储能锂电池组。该储能锂电池组由多个单体锂电池串并联组成，所述的单体锂电池容量与参考容量差值，小于设定的容量差值阈值。本发明专利技术对提升储能锂电池组的性能，提高储能锂电池组的充放电效率和延长待机时间以及循环使用寿命，增强储能锂电池组的安全性，稳定性都具有重要意义，方案切实可行，便于操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源领域，尤其涉及一种储能锂电池组制造方法及一种储能锂电池组。
技术介绍
当前使用在便携式计算机移动电源系统等领域的储能锂电池组主要采用锂离子电池通过串/并联组合而成。通常的组合方式有3串2并，3串3并，4串2并等等。通常标称电压一般为10.8V或14.4V，标称容量为4400mAh或者6600mAh。目前部分移动电源厂商，在组配储能锂电池组的时候采取对同一电池供应商同一规格的单体锂电池随机配组，而技术比较领先的厂商则采取在前者基础上，再要求同一批次的单体锂电池随机配组。储能锂电池组属于电化学产品，其性能受原材料，工艺，环境(诸如温度，湿度等)影响非常大，即使是同一批次的单体锂电池，其性能也存在一定的离散性，如果是不同批次，其离散性将更大。因此在储能锂电池组充放电过程中，会因为单体锂电池参数的不一致，从而导致电池过充电、过放电、待机时间短、循环使用寿命短、安全性和稳定性低，存在引发移动电源燃烧、起火甚至爆炸等重大事故的潜在隐患。图1为含储能锂电池组的便携式计算机移动电源系统主电路框图。从图1中可见，主要由电池组、充放电管理单元(Gas Gauge)、保护单元、存储单元、采样单元、保险(Fuse)、充放电功率场效应管MOSFET、电热调节器以及接口组成。充放电管理及通讯单元将对移动电源系统电压，电流，电量，温度等参数通过接口报告给主机，保护单元通过对电池电压以及电流的监测，当参数超过一定范围的时候，保护单元通过控制功率MOSFET的通断以及Fuse来实现对移动电源系统和主机安全的保护。移动电源系统因储能锂电池组失效造成的事故通常分为三级，即严重事故储能锂电池组燃烧，起火，爆炸，严重威胁主机安全甚至人身安全；一般事故储能锂电池组出现机械性或者电气性损坏，不能工作；轻微事故储能锂电池组出现容量低，循环寿命短，计量不准，影响正常工作。图2为储能锂电池组内单体锂电池等效电路组装后电气连接示意图。如图2所示，该单体锂电池按照3串2并的方式组合而成。每一个虚线框内表示一个单体锂电池，每个单体锂电池由5个等效参量表示。其中Q表示其容量；RL表示电池内电解液内阻，其阻值随其电压变化而变化；ESR为电池引线等效串联电阻；ESL为电池引线等效串联电感，U1，U2，U3分别为B1组，B2组，B3组电池的端电压。V1＝U1，V2＝U1+U2，V3＝U1+U2+U3，DCPOWERSUPPLY为直流稳压稳流电源，RLOAD为外部负载。当储能锂电池组充电时，由于单体锂电池的不一致性，U1，U2，U3中总会有其中1个要高于另外两个。假定U1＞U2＝U3，当储能锂电池组完成标准充电(先恒流充电到12.6V后恒压充电到电流等于0.01C5A)时，B1组单体锂电池所充入的容量一定大于B2组和B3组单体锂电池，此时就出现三组单体锂电池的容量不均衡。如果其电压不一致性超过某一范围，将会发生高电压单体锂电池已经达到了移动电源系统保护单元的过充电保护范围，而低电压单体锂电池却没有完成标准充电，那么在放电过程中，低容量的单体锂电池将先达到过放电保护电压，而高电压单体锂电池的容量仍然没有完全释放出来，同时，高压单体锂电池还有因过充电而发热损害等危险。图3为单体锂电池长期过度充电对单体锂电池循环寿命的影响图。通常，单体锂电池的充电限制电压为4.2V(碳电极的为4.1V，石墨电极的为4.2V)，循环寿命为500次以上，即单体锂电池在500次循环后，容量衰减到标称容量的70％。通过图3可以直观的看出单体锂电池的长期过充对其循环寿命的影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种储能锂电池组制造方法及一种储能锂电池组，用以解决现有技术中存在的当来料单体锂电池出现不一致时，会导致部分单体锂电池过充电、过放电，并导致储能锂电池组待机时间短、循环寿命短，安全性和稳定性低的问题。本专利技术包括一种储能锂电池组制造方法，其特征在于包括以下步骤A、计算多个单体锂电池某一倍率下容量与参考容量差值，得到与参考容量差值小于设定容量差值阈值的单体锂电池；B、将前述步骤中得到的单体锂电池，按照单体锂电池数量要求串并联组合，形成储能锂电池组。所述的电池容量差值阈值，为5～100mAh。所述的电池容量差值阈值，为5～20mAh。所述步骤B之前还包括步骤B1、在前述步骤所得到的多个单体锂电池中，计算多个单体锂电池静态内阻与参考静态内阻差值，得到与参考静态内阻差值小于设定静态内阻差值阈值的单体锂电池。所述的静态内阻差值阈值，为1～10mΩ。所述的静态内阻差值阈值，为1～5mΩ。所述步骤B之前还包括步骤B2、在前述步骤所得到的多个单体锂电池中，计算多个单体锂电池开路电压与参考开路电压差值，得到与参考开路电压差值小于设定开路电压差值阈值的单体锂电池。所述的开路电压差值阈值，为1～100mV。所述的开路电压差值阈值，为1～20mV。所述步骤B之前还包括步骤B3、在前述步骤所得到的多个单体锂电池中，计算多个单体锂电池某一倍率下充放电效率与参考充放电效率差值，得到与参考充放电效率差值小于设定充放电效率差值阈值的单体锂电池。所述的充放电效率差值阈值，为1～10％。所述的充放电效率差值阈值，为1～3％。所述步骤B之前还包括步骤B4、在前述步骤所得到的多个单体锂电池中，计算多个单体锂电池放电平台时间与参考放电平台时间差值，得到与参考放电平台时间差值小于设定放电平台时间差值阈值的单体锂电池。所述的放电平台时间差值阈值，为1～10min。所述的放电平台时间差值阈值，为1～3min。所述步骤B之前还包括步骤B5、在前述步骤所得到的多个单体锂电池中，计算多个单体锂电池放电末期拐点电压与参考放电末期拐点电压差值，得到与参考放电末期拐点电压差值小于设定放电末期拐点电压差值阈值的单体锂电池。所述的放电末期拐点电压差值阈值，为1～100mV。所述的放电末期拐点电压差值阈值，为1～30mV。一种储能锂电池组，由多个单体锂电池串并联组成，其特征在于，所述的单体锂电池容量与参考容量差值，小于设定的容量差值阈值。所述容量差值阈值，为100mAh。所述容量差值阈值，为20mAh。所述的单体锂电池静态内阻与参考静态内阻差值，小于设定的静态内阻差值阈值。所述的静态内阻差值阈值为10mΩ。所述的静态内阻差值阈值为5mΩ。所述的单体锂电池开路电压与参考开路电压差值，小于设定的开路电压差值阈值。所述开路电压差值阈值，为100mV。所述开路电压差值阈值，为20mV。所述的单体锂电池充放电效率与参考充放电效率差值，小于设定的充放电效率差值阈值。所述的充放电效率差值阈值，为10％。所述的充放电效率差值阈值，为3％。所述的单体锂电池放电平台时间与参考放电平台时间差值，小于设定的放电平台时间差值阈值。所述的电池放电平台时间差值阈值，为10min。所述的电池放电平台时间差值阈值，为3min。所述的单体锂电池放电末期拐点电压与参考放电末期拐点电压差值，小于设定的放电末期拐点电压差值阈值。所述的电末期拐点电压差值阈值，为100mV。所述的电末期拐点电压差值阈值，为30mV。本专利技术主要解决了储能锂电池组内单体锂电池的不一致性，使得其在一定允许范围内相对一致。对于提升储能锂电池组的性能，提高充放电效率和延长待机时间以及循环使用寿命，增强储能锂电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能锂电池组制造方法，其特征在于，包括以下步骤：Ａ、计算多个单体锂电池某一倍率下容量与参考容量差值，得到与参考容量差值小于设定容量差值阈值的单体锂电池；Ｂ、将前述步骤中得到的单体锂电池，按照单体锂电池数量要求串并联组合， 形成储能锂电池组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李云杰，
申请(专利权)人：苏州富源科技能源有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]