一种动力锂离子电池的配组方法技术

本发明专利技术公开了一种动力锂离子电池的配组方法，包括如下步骤：将动力锂离子二次电池进行一次充放电检测，根据充电的恒流充电容量/充电总容量比值，剔除部分偏差大的电池；按照放电容量剔除容量不合格的电池，并对容量进行分档；然后测量电池内阻，根据电池内阻差别对电池进行分档；然后将电池在高温环境下搁置一段时间，剔除电压不合格电池，并按搁置电压对电池进行分档。对同一档别的电池进行组配。对于串并联组合应用的电池组，保证并联电池块内的电池内阻一致，串联各电池块的容量一致。根据本发明专利技术进行配组的电池组，可靠性和电池组寿命有良好的保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池检测分选
，具体涉及。
技术介绍
锂离子电池是一种高比能量、高比功率的电池，广泛应用于电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车及UPS、储能等领域。单个锂离子电池的容量和电压有限，形成满足应用需求的电池组需要将多个甚至成千上万至单体电池进行组合应用，各单体电池之间的性能往往存在较大差异，这种现象严重影响动力电池组的整体性能，并往往带来安全性问题。这就有必要对单体电池进行分选配组。目前对电池的分选、配组有许多种方法。一种是根据电池的充放电曲线，选取曲线上的一些测试点或测试数据进行电池的分选或配组，如专利201010018161.5公开的方法为通过电池的充放电测试，按照放电容量、电池放电压差等进行配组。专利申请号200410027714.8根据容量-电压放电曲线，至少选取4个点进行相似性匹配测试。专利申请号201110295028.9根据短时间充放电电池电压变化来进行电池的配组。有些在容量、电压等参数上加上电池内阻，如专利申请号201010162325.1选择电芯的若干重要性能指标，如电压V、内阻R和电容C (容量)、充电和放电曲线等作为配组参数，根据电压V的一致性、内阻R*电容C的一致性以及充放电曲线的一致性进行分选配组。这些仅考虑了电池的电性能参数，未考虑电池的储存特性，专利申请号201110110667.3按照电池容量、贮存期间的电压差等进行配组，降低了电池自放电率的差异。专利申请号201010239979.X将电池按容量分档后，将电池搁置，控制搁置期间的电压差，并对电池进行瞬间放电，根据放电电压参数再进行分选配组。专利申请号201010608127.3通过对动力锂离子电池多次模拟使用状态连续充放电数据，绘制微分电量曲线；计算相邻充电微分电量曲线上特定峰位下容量占充电容量的百分比之差，以确认单体电池电化学稳定状态；分别确定多个配组电池处于电化学稳定状态充放电微分电量曲线各个峰位位置以及所围容量，进行对比，达到配组标准，进行配组。以上这些方法要么不全面，如仅考虑电池的容量、电压或内阻，而未考虑自放电性能，要么操作复杂、计算繁琐、电池分类多，电池实际分选配组困难。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中由于动力电池组中各单体电池之间一致性差而导致锂离子动力电池组性能差、寿命低、安全性差，并且现有技术中的组配方法中，仅考虑电池的容量、电压或内阻等，而未考虑自放电性能，要么操作复杂、计算繁琐、电池分类多，电池实际分选配组困难等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种动力锂离子电池组装配前对单体电池进行挑选配组的方法，按照本专利技术进行配组的电池装配成电池组后，能够改善及优化电池组的整体性能，保证动力电池组的使用寿命和安全性能。本专利技术所采用的技术方案是一种锂离子动力电池组装配前对单体电池的挑选配组方法，包括如下步骤: 步骤A:在室温下，对电池进行充放电容量测试，设定放电下限容量，取容量不低于放电下限容量的电池为合格电池，将合格电池按放电下限容量差别2%进行分档； 步骤2:将步骤A分出的每档电池在相同条件下测量电池交流内阻，计算出所有电池的交流内阻的平均值，并以该交流内阻的平均值为中心值，按照电池交流内阻10%的偏差对电池进行分档； 步骤C:将步骤2分出的每档电池在30-60°C温度范围内搁置72-168h，测量各电池电压，对电池按电压0.1V的电压差别进行分档； 步骤D:将步骤C分出的每档电池单独进行配组装配。进一步的，上述步骤A具体包括以下步骤: 步骤Al:以0.2C-1C的放电电流将电池恒流放电至电池的放电下限电压VI; 步骤A2:以0.2C-1C的充电流恒流充电至电池的充电限制电压V2，之后在限制电压V2下恒压充电至电流下降至0.05C-0.1C，搁置30-60min后，以0.2-1C的电流恒流放电至电池的放电下限电压Vl ； 步骤A3:记录每一电池的恒流充电容量Cl和恒压充电容量C2，计算Cl/ (C1+C2)*100%，按照正态分布N ( μ，σ ~2)进行统计分析，3 σ范围外的电池为不合格电池； 步骤Α4:记录每只电池的恒流放电容量Cl，恒流放电容量Cl为恒流充电容量Cl和恒压充电容量C2的总和，设定放电下限容量，取容量不低于下限容量的电池为合格电池，将合格电池按容量差别2%进行分档。进一步的，上述步骤Al中，采取分容柜在室温下对电池进行充放电测试。进一步的，上述步骤Α2中，采取内阻测试仪对电池进行内阻测试。进一步的，上述步骤Al中，磷酸铁锂电池的下限电压Vl为2.0-2.8V，三元材料或锰酸锂或钴酸锂电池的下限电压Vl为2.5-3.0V。进一步的，上述步骤Al中，磷酸铁锂电池的充电限制电压V2为3.6-3.8V，三元材料或锰酸锂或钴酸锂电池的充电限制电压V2为4.1-4.3V。进一步的，上述步骤D包括将步骤C分出的每档电池进行N并M串组配，包括如下步骤: 步骤Dl:选择N只通过步骤C分出的每档电池进行组合，形成电池并联块，上述电池并联块的容量为并联块内N只电池放电下限容量之和， 步骤D2:将M个电池并联块串联； 步骤D3:通过对同档电池中个别单体电池的调配，控制上述M个电池并联块之间的容量差别不超过0.5%。进一步的，所述N为大于I的自然数，所述M为大于I的自然数。本专利技术通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点: 本专利技术首先将动力锂离子二次电池进行一次充放电检测，根据充电的恒流充电容量/充电总容量比值，剔除部分偏差大的电池，并按照放电容量剔除容量不合格的电池，并对容量进行分档；然后测量每档电池内阻，根据电池内阻差别对一次分档后的每档电池进行二次分档；然后将二次分档后的每档电池在高温环境下搁置一段时间，剔除电压不合格电池，并按搁置电压对二次分档的每档电池进行三次分档。对三次分档的每档中的电池进行任一组配，保证了电池组具有良好的一致性。本专利技术还对于串并联组合应用的电池组，保证并联电池块内的电池内阻一致，串联各电池块的容量一致。本专利技术中，通过对组成动力电池组的各单体电池在装配前进行容量、内阻、恒流充电容量/充电总容量比值以及考核电池储存特性的高温搁置电压等方面的测试与对比，可以挑选出符合设定规格要求的正选单体电池，在动力电池组装配前进行进一步匹配，本专利技术的方法操作简单、计算简单、电池分类少，电池实际分选配组非常方便，配成的电池组达到动力电池组的长寿命、高安全性的目的，同时电池组的电性能稳定性有较大提高。本专利技术适用于各类锂离子电池，如磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、三元材料电池、锰酸锂电池等。附图说明图1是本专利技术的实施例的流程图。具体实施例方式在本实施例动力锂离子电池的配组方法中，为方便说明，步骤I中分档采用al、a2、a3、a4四档来划分；步骤2中分档，对步骤I中al、a2、a3、a4的每一档的电池再采用两档划分，总共分为albl、alb2、a2bl、a2b2、a3bl、a3b2、a4bl、a4b2八档；步骤3中分档，对步骤2中的albl、alb2、a2bl、a2b2、a3bl、a3b2、a4bl、a4b2的每一档，采用两档划分，最终分为 alblcl、alblc2、alb2cl、alb2c2、a2blcl、a2blc2、a2b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力锂离子电池的配组方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤A：在室温下，对电池进行充放电容量测试，设定放电下限容量，取容量不低于放电下限容量的电池为合格电池，将合格电池按放电下限容量差别2%进行分档；步骤B：将步骤A分出的每档电池在相同条件下测量电池交流内阻，计算出所有电池的交流内阻的平均值，并以该交流内阻的平均值为中心值，按照电池交流内阻10%的偏差对电池进行分档；步骤C：将步骤B分出的每档电池在30?60℃温度范围内搁置72?168h，测量各电池电压，对电池按电压0.1V的电压差别进行分档；步骤D：将步骤C分出的每档电池单独进行配组装配。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李相哲，徐俊，庄志光，
申请(专利权)人：八叶厦门新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：