CN108776307A - 一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，包括：将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同；对N个电芯进行充放电测试；基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯；根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法。
背景技术
各个国家相继出台燃油车限售政策，电动汽车成为未来的主流，然而影响电动汽车使用寿命的重要原因之一是组成电池***电芯的一致性。锂离子电池在使用过程中伴随着热量的产生，产热过高会导致温升过高进而降低锂离子电池的使用寿命，尽管锂离子电池***包含热管理***，但由于电芯的产热量的不一致会导致电池***各个位置的温升不一致，虽然电池***包含冷却***，但采用冷却水降低电池***温度时，由于各个电芯的产热量不一致，会导致电池***各个位置的温升不一致，相同流速的冷却水对各个部位的降温效果就不一致，为了保证电池***各个部位产热均一，提高电池***的使用寿命，需要加入电芯的产热量来筛选电芯，提高电芯产热的一致性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法；
本发明提出的一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，包括：
S1、将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同；
S2、对N个电芯进行充放电测试，并获取N个电芯进行充放电测试中电芯的放电容量、放电电压、产热量和散热量；
S3、基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯；
S4、根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯。
优选地，步骤S1中，所述恒温房的环境温度为25℃。
优选地，步骤S2中，对N个电芯进行充放电测试的电流值为1C。
优选地，步骤S3，具体包括：
对N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量不为50Ah±0.5Ah或电芯的放电电压不为3.590V±0.005V的电芯进行筛除，得到N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量为50Ah±0.5Ah且电芯的放电电压为3.590V±0.005V的M个电芯并标记为初步合格电芯。
优选地，步骤S4，具体包括：
分别计算M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值；
将M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和电芯散热量的差值分别与预设阈值进行比较，对M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值大于预设阈值的初步合格电芯进行筛除，得到M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值不大于预设阈值的X个初步合格电芯并标记为合格电芯。
优选地，还包括步骤S5，将预设个数的合格电芯组合为电池组。
本发明将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同；对N个电芯进行充放电测试，并获取N个电芯进行充放电测试中电芯的放电容量、放电电压、产热量和散热量；基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯；根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯；将预设个数的合格电芯组合为电池组。如此，在初步筛选中，筛选得到放电容量、放电电压和内阻值一致的电芯，在第二次筛选中，筛选得到充放电过程中产热和散热相当的电芯，经过两个步骤的筛选可以找出一致性较好的电芯并组合为电池组，将单体电芯组成电池***后每个电池组的充放电容量以及产热量是相当的，可以大大提高模组的使用寿命和安全性，也便于热管理***设计制冷方案。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法的流程示意图；
图2为本发明的实施例一中电芯的放电曲线图；
图3为本发明的实施例一中电芯放电过程中的温升图；
图4为本发明的实施例二中电池***各部位放电过程中的温升图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，包括：
步骤S1，将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同，所述恒温房的环境温度为25℃。
在具体方案中，设定恒温房的温度为25℃，将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度为25℃。
步骤S2，对N个电芯进行充放电测试，并获取N个电芯进行充放电测试中电芯的放电容量、放电电压、产热量和散热量，其中，对N个电芯进行充放电测试的电流值为1C。
在具体方案中，可通过充放电柜以1C电流对电芯进行充放电测试，通过充放电柜可方便获取电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和电芯的放电电压，进一步的，在对N个电芯进行充放电测试之前，可在电芯上布置温感线，实时监测电芯的产热量和散热量。
步骤S3，基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯，具体包括：
对N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量不为50Ah±0.5Ah或电芯的放电电压不为3.590V±0.005V的电芯进行筛除，得到N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量为50Ah±0.5Ah且电芯的放电电压为3.590V±0.005V的M个电芯并标记为初步合格电芯。
在具体方案中，去除N个电芯中电芯的放电容量不为50Ah±0.5Ah或电芯的放电电压不为3.590V±0.005V的电芯，得到M个放电容量为50Ah±0.5Ah且放电电压为3.590V±0.005V的初步合格电芯，如此，得到的M个初步合格电芯的放电容量、放电电压和内阻值一致。
步骤S4，根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯，具体包括：
分别计算M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值；
将M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和电芯散热量的差值分别与预设阈值进行比较，对M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值大于预设阈值的初步合格电芯进行筛除，得到M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值不大于预设阈值的X个初步合格电芯并标记为合格电芯。
在具体方案中，将M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和电芯散热量的差值分别与预设阈值进行比较，去除产热量和散热量的差值大于预设阈值的初步合格电芯，得到X个充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值不大于预设阈值的合格电芯，如此，得到的X个合格电芯在充放电过程中产热和散热相当。
步骤S5，将预设个数的合格电芯组合为电池组。
在具体方案中，将预设个数的合格电芯组合为电池组后，每个电池组的充放电容量以及产热量是相当的，可以大大提高模组的使用寿命和安全性，也便于热管理***设计制冷方案。
参照图2和图3，实施例一：
选取10只50Ah电芯分别编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#；
编号后在电芯表面中部布置温感线；
将布置温感线的电芯置于充放电测试柜中进行充放电测试，根据充放电曲线对电芯进行初步筛选，筛选出电芯放电容量为50Ah±0.5Ah以及放电平台电压为3.590V±0.005V的电芯备用，从图2可知电芯编号为3#、4#、5#、6#、7#、8#、10#符合要求；
对初步筛选出的电芯进行第二轮编号，以此分别编号为1*、2*、3*、4*、5*、6*、7*，依据放电过程中的温度变化对电芯进行筛选，筛选出放电过程中温升在6℃±1℃的电芯备用，从图3可知电芯编号1*、2*、3*、4*、5*、6*的电芯符合筛选要求。
参照图4，实施例二：
依据本方案筛选出的电芯放电容量和放电电压几乎一致，放电过程中的温升也几乎一致，因此依据本方案筛选出的电芯成组后，各个模组的放电容量也是一致的，各个模组在放电过程中的产热量几乎相等，在电池***中BMS检测的pack中各个模组的温升也几乎是一致的。
依照本发明筛选出若干电芯，组成电池***，用BMS控制***监控充放电过程中不同模组同一位置的温升曲线，参考图4，可知，以本方案筛选出电池组成电池***后，不同模组同一位置的温升几乎一致，这是因为电芯在充放电过程中的温升时几乎一致，因此组成模组后模组在充放电过程中的产热也是几乎一致。
本实施方式将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同；对N个电芯进行充放电测试；基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯；根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯；将预设个数的合格电芯组合为电池组。如此，在初步筛选中，筛选得到放电容量、放电电压和内阻值一致的电芯。在第二次筛选中，筛选得到充放电过程中产热和散热相当的电芯，经过两个步骤的筛选可以找出一致性较好的电芯并组合为电池组，将单体电芯组成电池***后每个电池组的充放电容量以及产热量是相当的，可以大大提高模组的使用寿命和安全性，也便于热管理***设计制冷方案。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，包括：
S1、将N个电芯放置于恒温房内，直到N个电芯的温度与恒温房的环境温度相同；
S2、对N个电芯进行充放电测试，并获取N个电芯进行充放电测试中电芯的放电容量、放电电压、产热量和散热量；
S3、基于N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量和放电电压对N个电芯进行初步筛选，得到M个初步合格电芯；
S4、根据M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值与预设阈值对M个初步合格电芯进行第二次筛选，得到X个合格电芯。
2.根据权利要求1所述的基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，步骤S1中，所述恒温房的环境温度为25℃。
3.根据权利要求1所述的基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，步骤S2中，对N个电芯进行充放电测试的电流值为1C。
4.根据权利要求1所述的基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，步骤S3，具体包括：
对N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量不为50Ah±0.5Ah或电芯的放电电压不为3.590V±0.005V的电芯进行筛除，得到N个电芯充放电测试过程中电芯的放电容量为50Ah±0.5Ah且电芯的放电电压为3.590V±0.005V的M个电芯并标记为初步合格电芯。
5.根据权利要求1所述的基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，步骤S4，具体包括：
分别计算M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值；
将M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和电芯散热量的差值分别与预设阈值进行比较，对M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值大于预设阈值的初步合格电芯进行筛除，得到M个初步合格电芯充放电测试过程中电芯的产热量和散热量的差值不大于预设阈值的X个初步合格电芯并标记为合格电芯。
6.根据权利要求1所述的基于电芯产热量的锂离子电芯一致性筛选方法，其特征在于，还包括步骤S5，将预设个数的合格电芯组合为电池组。
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