CN109254249A - 一种锂离子电池组一致性的筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池组一致性的筛选方法。本发明步骤如下：第一步，对电池容量一致性进行筛选；第二步，进行48h±4h常温静置；第三步，对电池进行分组串联测试，记录每个电池初始电压数据V1和电池直流内阻DCIR1；第四步，在25℃±3℃条件下，进行常温老化14天；第五步，记录电池老化后电压数据V2，对电池自放电率一致性进行筛选；第六步，计算电池直流内阻DCIR2，对电池内阻一致性进行筛选；第七步，绘制电池脉冲放电的V‑T曲线，动态电压差以30mV为一个区间进行分档，将测试后电池分档存放。本发明的电池组一致性的筛选方法从电池的静态一致性和动态一致性入手，操作方法简单，测试结果可靠性高，符合电池组实际情况。

Description

一种锂离子电池组一致性的筛选方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池组一致性的筛选方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高，循环寿命长，自放电率低，环境友好等优点，在便携式电子设备如手机、蓝牙耳机、笔记本电脑已得到广泛应用；近年来，随着新能源汽车的推行，其在动力电池，储能电池等领域的应用也不断提升。为了满足设备用电需求，通常需要将单体电池进行串联和并联，以达到一定的电压和容量等级。

当单体电池通过串联并联组成模组时，不仅电池组的容量低于单体电池容量的总和，充放电过程中荷电窗口也较单体电池减小，而且循环寿命也明显低于单体电池。这是因为串联电池组充电时，如果某一块电池提前达到充电截止电压，***将会停止充电，防止其出现过充电；放电时，若某一块电池提前达到放电截止电压，则会导致其他电池提早结束放电。因此电池模组的性能不是单体电池性能的加和，而是由模组内性能最差的电池决定。

为防止短板效应的出现，筛选一致性良好的电池组成模组成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，即提供一种锂离子电池组一致性的筛选方法，综合考虑电池的静态和动态一致性，执行方法简单，提高电池模组的使用效率和安全性。

本发明的锂离子电池组一致性的筛选方法，包括以下步骤：

第一步，电池以0.2C-1C恒流恒压充电，截止电流0.02C-0.05C，然后恒流放电至截止电压，进行两次充放电后，再次对电池进行恒流恒压充电至3.65V，以保证每个电池电压的一致性；同时记录第二次放电容量，进行容量一致性筛选。方法是筛选出容量与额定容量比值处于1-1.03的电池，即为满足容量一致性的电池；

第二步，对满足容量一致性的电池进行48h±4h的常温静置，促进电池状态稳定；

第三步，对常温静置后的电池进行8个一组的分组串联测试，记录每个电池初始电压数据V1，随后对串联电池组进行It电流脉冲放电ts，记录ts末的电压Vt1，通过(Vt1-V1)/It，计算每个电池直流内阻DCIR1；

第四步，将测试完毕的电池放入25℃±3℃老化间进行常温老化14天，将电池差异性放大，以便后续筛选；

第五步，将常温老化后的电池取出，再次进行8个一组的分组串联测试，记录每个电池老化后的电压数据V2，计算出老化前后的电压差，将电压差＞3mV的电池去除，剩余的即为满足自放电率一致性的电池；

第六步，再次对串联电池组进行It电流脉冲放电ts，记录ts末的电压Vt2，通过(Vt2-V2)/It，计算每个电池直流内阻DCIR2，计算出老化前后的直流内阻差，将直流内阻差＞0.06mΩ的电池去除，剩余的即为满足内阻一致性的电池；

第七步，绘制串联电池组ts脉冲放电的V-T曲线，选取非异常曲线中的一条为整批电池的V-T曲线标准；随后按照动态电压差30mV为一个区间进行分档A，B，C…，将测试后电池分档存放；

第八步，将满足容量、自放电率、内阻一致性的同档电池进行配组成模组，或者打包成一批出售，以保证同批电池的静态和动态一致性。

所述锂离子电池为镍钴锰、镍钴铝三元电池，磷酸铁锂电池或钛酸锂电池。

动态电压差为脉冲放电过程中每一时刻两个电池之间的电压差值。

串联电池组以It电流脉冲放电ts，It参考值2-10C，t参考值5-30s。

与现有技术相比，本发明的优点效果在于：

针对电池模组的特性，结合电池的静态变化(容量，自放电率，内阻)和动态变化(脉冲放电V-T曲线)，提供一种方便有效的筛选方法，执行方法简单。此外，筛选后按照动态电压差分档存放、组装模组或出货，进一步保证同一模组、车辆电池的一致性，提高了电池模组及车辆的安全性和可靠性。

附图说明

图1为实施例中8个单体电池串联后2C脉冲放电10s的V-T曲线。

具体实施方式

为了更加清楚的阐述本发明专利，下面是本发明的实施方式，但不仅仅限于下面的具体实例。

实施例

本实施例中采用筛选75Ah LP2222197锂离子电池为例，具体步骤如下：

第一步，电池以0.33C恒流恒压充电，截止电流0.05C，然后以0.33C恒流放电至2.5V，进行两次充放电后，以上述制示对电池进行恒流恒压充电至3.65V，以保证每个电池电压的一致性；同时记录第二次放电容量，筛选出容量与额定容量比值处于1-1.03的电池；

第二步，进行48h±4h的常温静置，促进电池状态稳定；

第三步，对常温静置后的电池进行8个一组的分组串联测试，记录每个电池初始电压数据V1，随后对串联电池组进行进行2C电流脉冲放电10s，记录10s末的电压Vt1，通过(Vt1-V1)/It，计算每个电池直流内阻DCIR1；

第四步，将测试完毕的电池放入25℃±3℃老化间进行性常温老化14天；

第五步，老化后的电池再次进行分组串联测试，记录每个电池老化后的电压数据V2，计算出老化前后的电压差，将电压差＞3mV的电池去除，；

第六步，再次对串联电池组进行2C电流脉冲放电10s，记录10s末的电压Vt2，通过(Vt2-V2)/It，计算每个电池直流内阻DCIR2，计算出老化前后的直流内阻差，将直流内阻差＞0.06mΩ的电池去除；

第七步，绘制串联电池组10s放电的V-T曲线(如图1所示)，选取非异常曲线中的一条为整批电池的V-T曲线标准；随后按照动态电压差30mV为一个区间进行分档A，B，C…，将测试后电池分档存放。

Claims (4)

1.一种锂离子电池组一致性的筛选方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

第一步，电池以0.2C-1C恒流恒压充电，截止电流0.02C-0.05C，然后恒流放电至截止电压，进行两次充放电后，再次对电池进行恒流恒压充电至3.65V，以保证每个电池电压的一致性；同时记录第二次放电容量，进行容量一致性筛选，是筛选出容量与额定容量比值处于1-1.03的电池，即为满足容量一致性的电池；

第二步，对满足容量一致性的电池进行48h±4h的常温静置，促进电池状态稳定；

第三步，对常温静置后的电池进行8个一组的分组串联测试，记录每个电池初始电压数据V1，随后对串联电池组进行It电流脉冲放电ts，记录ts末的电压Vt1，通过(Vt1-V1)/It，计算每个电池直流内阻DCIR1；

第四步，将测试完毕的电池放入25℃±3℃老化间进行常温老化14天，将电池差异性放大，以便后续筛选；

第五步，将常温老化后的电池取出，再次进行8个一组的分组串联测试，记录每个电池老化后的电压数据V2，计算出老化前后的电压差，将电压差＞3mV的电池去除，剩余的即为满足自放电率一致性的电池；

第六步，再次对串联电池组进行It电流脉冲放电ts，记录ts末的电压Vt2，通过(Vt2-V2)/It，计算每个电池直流内阻DCIR2，计算出老化前后的直流内阻差，将直流内阻差＞0.06mΩ的电池去除，剩余的即为满足内阻一致性的电池；

第七步，绘制串联电池组ts脉冲放电的V-T曲线，选取非异常曲线中的一条为整批电池的V-T曲线标准；随后按照动态电压差30mV为一个区间进行分档，将测试后电池分档存放；

第八步，将满足容量、自放电率、内阻一致性的同档电池进行配组成模组，或者打包成一批出售，以保证同批电池的静态和动态一致性。

2.根据权利要求1所述一种锂离子电池组一致性的筛选方法，其特征是：所述锂离子电池为镍钴锰、镍钴铝三元电池，磷酸铁锂电池或钛酸锂电池。

3.根据权利1第七步所述一种锂离子电池组一致性的筛选方法，其特征是：所述动态电压差为脉冲放电过程中每一时刻两个电池之间的电压差值。

4.根据权利1所述一种锂离子电池组一致性的筛选方法，其特征是：所述串联电池组以It电流脉冲放电ts，其中It参考值2-10C，t参考值5-30s。