锂离子电池分选方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池分选方法，包括以下步骤：对多个锂离子电池分别进行充电至充满；进行荷电保持；将各个锂离子电池在第一放电电流倍率下恒流放电至放电截止电压，记录第一放电容量；对各个锂离子电池进行恒流恒压充电至充满；将各个锂离子电池在第二放电电流倍率下恒流放电至中间电压，记录第二放电容量；对各个锂离子电池进行短时间脉冲充电和脉冲放电；将各个锂离子电池在第二放电电流倍率下继续恒流放电至截止电压，记录第三放电容量；以及根据第一、第二和第三放电容量对多个锂离子电池进行分选。该方法提高了分选与配组的效率，节约时间和成本；同时提高锂离子电池配组的一致性，从而提高电池组的适用性能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池分选方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种锂离子电池分选方法。
技术介绍
目前，锂离子电池配组基本沿用传统电子产品的分选工艺，即在电池分容阶段将电池单体恒流恒压充电至截止电压和截止电流，然后放电至截止电压，测得电池单体的静态容量，放电倍率一般为1C或0.5C。然后将静态容量作为主要分选参数，交流内阻仪器测得的1KHz交流内阻作为参考参数，将容量和内阻相近的配成一组。传统锂离子电池分选工艺至少存在以下缺点：（1）静态容量与电池组实际的静态容量不符，因为电池组恒压能力很弱，电池单体恒压充电后的放电容量不能真正反映配组后的静态容量；（2）分容电流太小以至于容量没有区分度；（3）没有考虑单体间储存能力的差异；（4）交流交流内阻很不稳定，很难反映电池的优劣；（5）将容量和内阻接近的依次配组会耗费大量的人力、设备和时间成本，而且会加剧电池组之间的不一致性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种分选结果一致性好的锂离子电池分选方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的实施例的锂离子电池分选方法，可以包括以下步骤:A.对多个锂离子电池分别进行充电至充满；B.对多个所述锂离子电池分别进行荷电保持；C.将各个所述锂离子电池在第一放电电流倍率下恒流放电至放电截止电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第一放电容量C1；D.对各个所述锂离子电池恒流充电至截止电压然后恒压充电至截止电流；E.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下恒流放电至中间电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第二放电容量C2；F.对各个所述锂离子电池在脉冲充电电流倍率下进行脉冲充电和脉冲放电，所述脉冲充电和脉冲放电的时间相等；G.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下继续恒流放电至截止电压，记录各个所述锂离子电池的第三放电容量C3；以及H.根据所述第一放电容量C1、第二放电容量C2与第三放电容量C3对所述多个锂离子电池进行分选。根据本专利技术实施例的锂离子电池分选方法，至少具有如下有益效果：1.本专利技术的方法建立了一套标准流程，技术方案完整性好，可操作性佳，能够提高锂离子电池分选与配组的效率，节约人力、设备和时间成本；2.本专利技术的方法包含各种电池特性配组参数检测，同时考虑多个参数进行分选，对多个电池进行更为全面的比较，提高锂离子电池配组的一致性，从而提高电池组的适用性能和寿命；3.配组容量充分考虑了电池容量的日历衰减现象，因此采用荷电保持之后的容量作为标准容量，有利于提高电池组使用的日历衰减的一致性。另外，根据本专利技术实施例的锂离子电池分选方法还可以具有如下附加技术特征：在本专利技术的一个实施例中，所述步骤H具体包括：H1.计算所述多个锂离子电池的第一放电容量C1的平均值C1a和均方差C1s，如果C1s/C1a小于第一预设阈值，则认为该批次的所述多个锂离子电池合格，进入步骤H2；H2.如果所述锂离子电池的满足(C1a-C1)/C1a大于第二预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池；以及H3.计算各个所述锂离子电池的第二放电容量与第三放电容量之和C=（C2+C3），并且计算所述多个锂离子电池的所述C的平均值Ca，如果所述锂离子电池的满足(Ca-C)/Ca大于第三预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤A具体包括：对多个锂离子电池分别进行恒流充电至充电截止电压。该实施例的方法中配组容量时考虑了电池组在应用过程时充电近似无恒压的特点，利用无恒压容量作为标准容量对多个电池进行分选，能够充分保证电池在电池组中的容量一致性。在本专利技术的一个实施例中，所述荷电保持的过程包括：在低温和高温之间选择多个温度点进行循环，将所述多个锂离子电池在每个温度点静置一段时间。将锂离子电池的储存环境温度在低温、常温、高温之间进行温度循环，目的是检测各电池对温度的耐受性。该实施例中，在荷电保持期间采用多个温度点循环冲击，有利于消除电池组使用时温度冲击造成的不一致性。在本专利技术的一个实施例中，所述脉冲充电和脉冲放电的时间长度小于1min。脉冲充电和脉冲放电的时间不宜太长，太长可能会对电池的充电容量造成影响。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤G之后还包括步骤：对各个所述锂离子电池恒流充电至截止电压然后恒压充电至截止电流。此步骤为最后一次对电池进行充电至充满，充满后的电池经过分选后可以直接进入下一装配环节或者销售出厂。在本专利技术的一个实施例中，所述进行短时间脉冲充电时，还包括步骤：计算充电直流内阻Rc；并且所述步骤H之后，还包括步骤：计算所述多个锂离子电池的所述直流充电内阻Rc的平均值Rca,如果所述锂离子电池的满足|Rca-Rc|/Rca大于第四预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。该实施例中，增设一个分选考虑因素，分选过程更为全面，电池分组的结果更为可靠、一致性好。在本专利技术的一个实施例中，所述进行短时间脉冲放电时，还包括步骤：计算放电直流内阻Rd；并且所述步骤H之后，还包括步骤：计算所述多个锂离子电池的所述直流放电内阻Rd的平均值Rda,如果所述锂离子电池的满足|Rda-Rd|/Rda大于第五预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。该实施例中，增设一个分选考虑因素，分选过程更为全面，电池分组的结果更为可靠、一致性好。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤A和B之间还包括步骤：对各个所述锂离子电池进行第一次测量,以获得各个所述锂离子电池的第一交流内阻r1，并且所述步骤H之后还包括步骤：计算所述多个锂离子电池的所述第一交流内阻r1的平均值r1a,如果所述锂离子电池的满足|r1a-r1|/r1a大于第六预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。该实施例中，增设一个分选考虑因素，分选过程更为全面，电池分组的结果更为可靠、一致性好。并且，该实施例中，为电池分析的配组参数引入了直流内阻。相关技术中仅考虑交流内阻，而交流内阻检测的结果具有很大的不稳定性和随机性。相反地，直流内阻多次检测的结果具有稳定性、一致性的特点，而且电池组使用时的倍率性能是由直流内阻决定的。因此在配组参数引入直流内阻有利于提高锂离子电池配组的准确性。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤B和C之间还包括步骤：对各个所述锂离子电池进行第二次测量,以获得各个所述锂离子电池的第二交流内阻r2,并且所述步骤H之后还包括步骤：计算所述多个锂离子电池的所述第二交流内阻r2的平均值r2a,如果所述锂离子电池的满足|r2a-r2|/r2a大于第七预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。该实施例中，增设一个分选考虑因素，分选过程更为全面，电池分组的结果更为可靠、一致性好。并且，该实施例中，为电池分析的配组参数引入了直流内阻。相关技术中仅考虑交流内阻，而交流内阻检测的结果具有很大的不稳定性和随机性。相反地，直流内阻多次检测的结果具有稳定性、一致性的特点，而且电池组使用时的倍率性能是由直流内阻决定的。因此在配组参数引入直流内阻有利于提高锂离子电池配组的准确性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池分选方法，其特征在于，包括以下步骤：A.对多个锂离子电池分别进行充电至充满；B.对多个所述锂离子电池分别进行荷电保持；C.将各个所述锂离子电池在第一放电电流倍率下恒流放电至放电截止电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第一放电容量C1；D.对各个所述锂离子电池恒流充电至截止电压然后恒压充电至截止电流；E.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下恒流放电至中间电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第二放电容量C2；F.对各个所述锂离子电池在脉冲充电电流倍率下进行脉冲充电和脉冲放电，所述脉冲充电和脉冲放电的时间相等；G.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下继续恒流放电至截止电压，记录各个所述锂离子电池的第三放电容量C3；以及H.根据所述第一放电容量C1、第二放电容量C2与第三放电容量C3对所述多个锂离子电池进行分选。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池分选方法，其特征在于，包括以下步骤：A.对多个锂离子电池分别进行充电至充满；B.对多个所述锂离子电池分别进行荷电保持；C.将各个所述锂离子电池在第一放电电流倍率下恒流放电至放电截止电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第一放电容量C1；D.对各个所述锂离子电池恒流充电至截止电压然后恒压充电至截止电流；E.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下恒流放电至中间电压，记录此时各个所述锂离子电池的放电容量为第二放电容量C2；F.对各个所述锂离子电池在脉冲充电电流倍率下进行脉冲充电和脉冲放电，所述脉冲充电和脉冲放电的时间相等；G.将各个所述锂离子电池在第二放电电流倍率下继续恒流放电至截止电压，记录各个所述锂离子电池的第三放电容量C3；以及H.根据所述第一放电容量C1、第二放电容量C2与第三放电容量C3对所述多个锂离子电池进行分选。2.根据权利要求1所述的锂离子电池分选方法，其特征在于，所述步骤H具体包括：H1.计算所述多个锂离子电池的第一放电容量C1的平均值C1a和均方差C1s，如果C1s/C1a小于第一预设阈值，则认为相应批次的所述多个锂离子电池合格，进入步骤H2；H2.如果所述锂离子电池满足(C1a-C1)/C1a大于第二预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池；以及H3.计算各个所述锂离子电池的第二放电容量与第三放电容量之和C＝(C2+C3)，并且计算所述多个锂离子电池的所述C的平均值Ca，如果所述锂离子电池满足(Ca-C)/Ca大于第三预设阈值，则认为是配组不合格品，筛除所述锂离子电池。3.根据权利要求1所述的锂离子电池分选方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：对多个锂离子电池分别进行恒流充电至充电截止电压。4.根据权利要求1所述的锂离子电池分选方法，其特征在于，所述荷电保持的过程包括：在低温和高温之间选择多个温度点进行循环，将所述多个锂离子电池在每个温度点静置一段时间。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌峰，张君鸿，杨伟斌，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11