一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置，解决了目前梯次利用电池模组分选时间过长，成本过高，同时不能兼顾电池不同性能的测试问题。本发明专利技术一实施例提供的一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置，包括：测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选；以及在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。

【技术实现步骤摘要】
一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置。
技术介绍
我国已成为全球最大的新能源汽车生产和销售国家，到2019年底，我国新能源汽车保有量超过400万量，目前，新能源汽车主要以锂离子动力电池作为动力来源，到2019年底，动力电池累计装车量超过200GWh。动力电池在车载使用阶段其性能不断衰退，并且电池之间的性能差异越越来越大。当电池性能不能满足新能源汽车的应用需求时，就要从车上退役下来。在退役下来的动力电池中，很大一部分还具有较高的剩余能量，这些电池有可能应用于对性能要求较低的场合，实现动力电池的梯次利用。新电池在使用前会根据电池的容量、内阻、开路电压、自放电等参数进行分选，以确保电池之间有一个较好的一致性。与新电池相比，退役动力电池经过长期载使用，电池间的性能差异显著增大，一致性明显变差，因此，在梯次利用之前需要对其进行重新分选，以确保电池组在梯次利用过程中有较好的一致性和性能。由于动力电池在退役时通常状态未知，因此传统上在分选时主要是沿用新电池的方法，对其容量、内阻、开路电压、自放电等参数进行逐一测试，然后对不同参数设置一定的偏差范围，因此分选出满足要求的电池。传统方法虽然能够准确测量出电池的容量、内阻、自放电等参量，但测试时间较长，容量测试需要几个小时到十几个小时，自放电测试需要几天到十几天，并且还需要占用大量的充放电测试设备，这就造成梯次利用动力电池分选的成本显著增加；而对于梯次利用动力电池，其剩余价值相比新电池已经明显将低，较高的分选成本会大大降低梯次利用阶段的经济性；而如果只测试电压和内阻(通常只测试1000Hz频率)，对耗时较长的容量和自放电性能不测试，又不能较准确的反应梯次利用动力电池的状态，从而导致分选效果不够理想。因此，对于梯次利用动力电池，需要开发一种快速的分选方式，可以大幅度缩短电池分选时间，同时兼顾电池不同性能的测试分析，以此来降低梯次利用动力电池分选环节的成本，提升动力电池梯次利用的经济性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置，解决了目前梯次利用电池模组分选时间过长，成本过高，同时不能兼顾电池不同性能的测试问题。本专利技术一实施例提供的一种梯次利用动力电池的快速分选方法，包括：测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选；以及在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。在一种实施方式中，所述测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体包括：将所述开路电压值和第一预设范围进行比较，筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体和第一批不能够进行梯次利用的电池单体，且根据所述开路电压值对第一批能够进行梯次利用的电池单体进行分选。在一种实施方式中，所述第一预设范围为大于等于2.5V或小于等于3.5V。在一种实施方式中，所述在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选，包括：记录所述电池单体充电或放电起始时刻的第一电压；根据所述开路电压对所述电池单体进行充电或放电预设时间，记录所述电池单体充电或放电结束时刻的第二电压，计算预设时间内电池电压变化值；计算所有所述电池单体的电压变化值的平均值；计算所述电池单体的所述电压变化值与所述平均值进行第一比值，根据所述第一比值判断所述电池模组是否能够进行梯次利用；以及根据能够进行梯次利用的所述电池单体的电压变化值进行分选。在一种实施方式中，所述计算所述电池单体的所述电压变化值与所述平均值进行第一比值，根据所述第一比值判断所述电池模组是否能够进行梯次利用，包括：所述第一比值大于1.5的所述电池单体不进行梯次利用。在一种实施方式中，在所述记录所述电池单体充电或放电起始时刻的第一电压之前，进一步包括：将所述开路电压和第二预设范围进行比较，判断对所述电池单体进行充电或者放电。在一种实施方式中，所述将所述开路电压和第二预设范围进行比较，判断对所述电池单体进行充电或者放电，包括：对于所述开路电压大于3.25V的所述电池单体进行放电；和/或对于所述开路电压小于3.25V的所述电池单体进行充电。在一种实施方式中，所述在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选，包括：在多个不同频率段分别选择一个频率点，分别测量所述电池单体在多个所述频率点的阻抗值；分别计算多个所述电池单体在各个所述频率点的所述阻抗值的平均值；分别计算各个所述阻抗值与所述平均值的第二比值，根据所述第二比值判断所述电池模组是否进行梯次利用；以及根据多个所述电池单体在多个所述频率下的阻抗值进行分选。在一种实施方式中，分别计算各个所述阻抗值与所述平均值的第二比值，根据所述第二比值判断所述电池模组是否进行梯次利用，包括：所述电池模组在多个频率点下的所述第二比值中的至少一个所述第二比值大于1.8的所述电池单体不进行梯次利用。一种梯次利用动力电池的快速分选装置，包括：检测单元，配置为测量每个电池单体的开路电压、所述电池单体在充电或放电起始时刻的第一电压、所述电池单体在充电或放电结束时刻的第二电压以及所述电池单体在多个不同频率段分别选择一个频率点下的阻抗值；以及计算单元，配置为将开路电压值和第一预设范围进行比较筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体及根据所述开路电压进行分选、在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体及根据所述电压变化值进行分选以及在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体及根据所述频率阻抗值进行分选。本专利技术实施例提供的一种梯次利用动力电池的快速分选方法及装置，通过测量每个电池单体的开路电压，根据开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个电池单体的电压变化值进行分选；在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。通过三级筛选，同时兼顾了梯次利用动力电池的容量、电压、内阻、自放电等多个性能指标，提升动力电池梯次利用技术经济性。且与传统的充放电测试方法相比，本申请依据梯次利用动力电池的开路电压、电压变化值、高频率、中频率和低频率下的阻抗值对其进行分选，可在5分钟内完成电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，所述电池模组包括多个电池单体，所述分选方法包括：/n测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；/n在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选；以及/n在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。/n

【技术特征摘要】
1.一种梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，所述电池模组包括多个电池单体，所述分选方法包括：
测量每个所述电池单体的开路电压，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体；
在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选；以及
在第二批能够进行梯次利用的电池单体中利用不同频率阻抗值测试方法筛选出第三批能够进行梯次利用的电池单体，根据多个所述电池单体在不同频率下的阻抗值进行分选。


2.根据权利要求1中所述的梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，根据所述开路电压筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体包括：将所述开路电压值和第一预设范围进行比较，筛选出第一批能够进行梯次利用的电池单体和第一批不能够进行梯次利用的电池单体，且根据所述开路电压值对第一批能够进行梯次利用的电池单体进行分选。


3.根据权利要求2中所述的梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，所述第一预设范围为大于等于2.5V或小于等于3.5V。


4.根据权利要求2中所述的梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，所述在第一批能够进行梯次利用的电池单体中利用电压变化值测试方法筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体，并根据多个所述电池单体的电压变化值进行分选，包括：
记录所述第一批能够进行梯次利用的电池单体充电或放电起始时刻的第一电压；
根据所述开路电压对所述第一批能够进行梯次利用的电池单体进行充电或放电预设时间，记录所述第一批能够进行梯次利用的电池单体充电或放电结束时刻的第二电压，计算预设时间内电池电压变化值；
计算所有所述第一批能够进行梯次利用的电池单体的电压变化值的平均值；
计算所述第一批能够进行梯次利用的电池单体的所述电压变化值与所述平均值进行第一比值，根据所述第一比值判断所述电池模组是否能够进行梯次利用，筛选出第二批能够进行梯次利用的电池单体；以及
根据所述第二批能够进行梯次利用的电池单体的电压变化值进行分选。


5.根据权利要求4中所述的梯次利用动力电池的快速分选方法，其特征在于，所述计算所述第一批能够进行梯次利用的电池单体的所述电压变化值与所述平均值进行第一比值，根据所述第一比值判断所述电池模组是否能够进行梯次利用，包括：所述第一比值大于1.5的所述第一批能够进行梯次利用的电池单体不进行梯次利用。


6.根据权利要求4所述的梯次利用动力电池的快速分选方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：范茂松，杨凯，耿萌萌，高飞，刘皓，渠展展，赵光金，赖铱麟，张明杰，徐彬，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11