一种用于动力电池分档的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于动力电池分档的方法，包括步骤：第一步，绘制电压与SOC的关系曲线，以及dV/dQ曲线；第二步，绘制电池的存放温度与电压关系的曲线；第三步，对电池执行预设的化成操作，然后计算每只电池的实际容量；第四步，以每只电池在第三步的化成操作结束后的电池稳态电压作为分选电压，结合第三步获得的每只电池的实际容量，分别按照不同档次电池具有的预设分选电压分档数值区间和实际容量分档数值区间，对每只电池分档，最终完成分档操作。本发明专利技术公开的一种用于动力电池分档的方法，其能够对方型动力电池的化成流程进行优化，使电池保证较好的电压一致性同时，实现分档的准确性和一致性，提高电池配组率，具有重大的意义。

A method of power battery grading

【技术实现步骤摘要】
一种用于动力电池分档的方法
本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种用于动力电池分档的方法。
技术介绍
目前，对于动力电池，在生产工序中，极片经过卷绕后成为极组，极组与壳、盖连接，注入电解液经排气和二次注液后成为半成品电芯，而化成、老化和分选工序则是完全激活电芯的同时，将不同性能层次的电芯表征出来，并准确地分类筛选。原化成流程是进行一次充放电后，将电池充电至同一容量，最终利用电压与容量的关系进行分档，以LP2714897AK三元动力电池为例，其原化成流程分档原理如下：首先，设电池实际容量为X，化成后电池稳态电压为V，则电池化成后的荷电状态(SOC)如下：SOC＝(X-51+6.5)/X＝1-44.5/X，公式(1)；在电压范围为3480～3550mV时，SOC与电压对应关系为：SOC＝-4.839+0.001419V，公式(2)；联立以上两个公式，可得：X＝(51-6.5)/(5.839-0.001419V)＝44.5/(5.839-0.001419V)，公式(3)；上式可知，化成后电池稳态电压V越高，则电池实际容量X越大，即利用化成后电池稳态电压进行分容。但是，不同电池老化时间以及所处的环境温度有所差异，造成分选前测试的电压有偏差，最终影响到电池分容的准确性，且再额外增加分类级别(或分选等级)，对现场管理和电池配组率都不利。此外，由于压差较大(同托电压与压降均较离散),使得分选机无法实现自动筛选自放电，需要工作人员每天手动处理数据，增加了人力成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种用于动力电池分档的方法。为此，本专利技术提供了一种用于动力电池分档的方法，包括以下步骤：第一步，绘制电压与SOC的关系曲线，以及dV/dQ曲线；第二步，绘制电池的存放温度与电压关系的曲线；第三步，对电池执行预设的化成操作，然后计算每只电池的实际容量；第四步，以每只电池在第三步的化成操作结束后的电池稳态电压作为分选电压，结合第三步获得的每只电池的实际容量，分别按照不同档次电池具有的预设分选电压分档数值区间和实际容量分档数值区间，对每只电池分档，最终完成分档操作。其中，第一步具体包括以下子步骤：第一子步骤：选取数只预设型号的正常电池，分别给每只电池以1C电流恒流充电至4.2V，在恒压下以0.05C电流截止，静置1小时，分别记录静置后电池电压V1；第二子步骤：对每只电池，继续以0.01C电流放电1小时，静置1小时，分别记录静置后电池电压V2；第三子步骤：重复执行第二子步骤，直到每只电池在放电结束时，电池电压到2.8V为止；记录每只电池在执行一次第二子步骤后对应具有的电池电压V3、V4、V5，……；第四子步骤：以第二子步骤的执行次数为横坐标，以每次执行后获得的电池电压为纵坐标，绘制曲线，选取曲线中电池电压下降骤陡前的电压点，记为0％的SOC下的电池电压，同时以第一子步骤中充满电时的电压作为100％的SOC下的电池电压，然后计算出多个电池电压的平均值以及该平均值对应的电池SOC；第五子步骤：以电池的SOC为横坐标，以电池电压为纵坐标，绘制每个电池电压与电池SOC之间的关系曲线；第六子步骤：计算相邻的ΔV/ΔSOC，以电池电压或电池的SOC为横坐标，以其对应的ΔV/ΔSOC为纵坐标，绘制电池电压V和dv/dQ的对应曲线，或者SOC和dv/dQ的对应曲线；第七子步骤：从以上曲线中，寻找平台区域且dv/dQ值较高的区域，此区域即为在化成结束后电池电压或者SOC所处区域，记此区域对应的电压为V平台；第八子步骤：选取此区域附近的电压和SOC点，绘制电池SOC和电压曲线，并拟合，得到此区域的SOC与电压的关系。其中，第二步具体包括以下步骤：首先，选取与第一步型号相同的多只正常电池，将其放置于保温箱内3小时，依次记录每只电池在温度每下降2℃时的电压值；然后，以电池在保温箱内的存放温度为横坐标，以电池的电压为纵坐标，绘制电池的存放温度与电压的关系曲线，并拟合。其中，在第二步中，每只电池的SOC，等于第一步中第七子步骤所述的电压V平台下对应的电池SOC。其中，第三步具体包括以下子步骤：第一子步骤，选取与第一步型号相同的多只正常电池，分别充满电，然后放电至其标称容量，之后将每个电池的电压调至固定值，保证其在分选前的稳态电压V处于V平台附近的预设数值区域；第二子步骤，选取最优的充电截止电流，已达到消除极化的目的；第三子步骤，对每只电池，执行预设的化成操作，该化成操作具体为：在休眠预设时长后，先进行恒流恒压放电，然后又休眠预设时长后，进行恒流放电；第四子步骤，计算每只电池的实际容量。其中，在第三步的第二子步骤中，最优的充电截止电流具体为恒压后的截止电流，具体为0.01C。其中，第三步的第四子步骤，具体包括以下步骤：具体包括以下分解计算步骤：步骤A)、若电池的实际容量为X，最后一步的充电容量为Y，则化成结束的荷电状态SOC为：SOC＝(X-C+Y)/X，其中C为电池的标称容量，公式(4)；步骤B)、电池的实际容量X与最后一步充电容量Y呈如下函数关系：X＝(C-Y)/(1-SOC)，其中C为电池的标称容量，公式(5)；步骤C)、当电池的稳态电压V在3510～3540mV范围时，电池SOC状态与稳态电压V关系为：SOC＝-5.17+0.001514V，公式(6)；合并以上两个公式(5)和(6)，则可以得出：X＝(C-Y)/(6.17-0.001514V)，其中C为电池的标称容量，公式(7)。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种用于动力电池分档的方法，其能够对方型动力电池的化成流程进行优化，使电池保证较好的电压一致性同时，实现分档的准确性和一致性，提高电池配组率，具有重大的意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法的整体流程图；图2为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法，在实施例中，LP2714897AK三元动力电池具有的电池电压和SOC的对应关系曲线示意图；图3为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法，在实施例中，LP2714897AK三元动力电池具有的电池电压和电压衰减速率的对应关系曲线示意图；图4为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法，在实施例中，LP2714897AK三元动力电池在化成过程中，直流电阻随着温度变化的趋势图；图5为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法，在实施例中，LP2714897AK三元动力电池在化成过程中，电池SOC与电池稳态电压V之间的拟合示意图；图6为本专利技术提供的一种用于动力电池分档的方法，在实施例中，LP2714897AK三元动力电池在化成结束后的容量示意图；图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动力电池分档的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，绘制电压与SOC的关系曲线，以及dV/dQ曲线；/n第二步，绘制电池的存放温度与电压关系的曲线；/n第三步，对电池执行预设的化成操作，然后计算每只电池的实际容量；/n第四步，以每只电池在第三步的化成操作结束后的电池稳态电压作为分选电压，结合第三步获得的每只电池的实际容量，分别按照不同档次电池具有的预设分选电压分档数值区间和实际容量分档数值区间，对每只电池分档，最终完成分档操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于动力电池分档的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，绘制电压与SOC的关系曲线，以及dV/dQ曲线；
第二步，绘制电池的存放温度与电压关系的曲线；
第三步，对电池执行预设的化成操作，然后计算每只电池的实际容量；
第四步，以每只电池在第三步的化成操作结束后的电池稳态电压作为分选电压，结合第三步获得的每只电池的实际容量，分别按照不同档次电池具有的预设分选电压分档数值区间和实际容量分档数值区间，对每只电池分档，最终完成分档操作。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步具体包括以下子步骤：
第一子步骤：选取数只预设型号的正常电池，分别给每只电池以1C电流恒流充电至4.2V，在恒压下以0.05C电流截止，静置1小时，分别记录静置后电池电压V1；
第二子步骤：对每只电池，继续以0.01C电流放电1小时，静置1小时，分别记录静置后电池电压V2；
第三子步骤：重复执行第二子步骤，直到每只电池在放电结束时，电池电压到2.8V为止；记录每只电池在执行一次第二子步骤后对应具有的电池电压V3、V4、V5，……；
第四子步骤：以第二子步骤的执行次数为横坐标，以每次执行后获得的电池电压为纵坐标，绘制曲线，选取曲线中电池电压下降骤陡前的电压点，记为0％的SOC下的电池电压，同时以第一子步骤中充满电时的电压作为100％的SOC下的电池电压，然后计算出多个电池电压的平均值以及该平均值对应的电池SOC；
第五子步骤：以电池的SOC为横坐标，以电池电压为纵坐标，绘制每个电池电压与电池SOC之间的关系曲线；
第六子步骤：计算相邻的ΔV/ΔSOC，以电池电压或电池的SOC为横坐标，以其对应的ΔV/ΔSOC为纵坐标，绘制电池电压V和dv/dQ的对应曲线，或者SOC和dv/dQ的对应曲线；
第七子步骤：从以上曲线中，寻找平台区域且dv/dQ值较高的区域，此区域即为在化成结束后电池电压或者SOC所处区域，记此区域对应的电压为V平台；
第八子步骤：选取此区域附近的电压和SOC点，绘制电池SOC和电压曲线，并拟合，得到此区域的SOC与电压的关系。


3...

【专利技术属性】
技术研发人员：范小闪，武迪，徐国平，阴育新，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12