一种电池配组方法技术

一种电池配组方法，对电池进行分档配组前，根据电池的直流内阻进行筛选，筛选步骤如下：将电池与恒流负载相连，对电池进行恒流放电，测试电池的直流内阻；测试一个批次电池的直流内阻，获取该批次电池的直流内阻平均值及直流内阻标准差，根据直流内阻平均值及直流内阻标准差计算该批次电池的直流内阻上限值及直流电阻下限值；根据测得的直流内阻上限值及直流电阻下限值对该批次电池进行筛选，将该批次中直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值以外的电池剔除，直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值之间的电池为合格电池。本发明专利技术方法能够全面体现电池的阻抗性能，避免了只以电池交流内阻作为性能参数进行筛选配组出现的串压差不良的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电池配组方法
本专利技术属于锂电池
，具体涉及一种电池配组方法。
技术介绍
在一些应用场合，需要将多个单体电池以串并联方式进行连接后组成电池组来使用。电池组中如果单体电池的一致性不稳定会影响整个电池组的性能及使用寿命，进而影响用户的使用体验。因此在电池配组之前，需要根据电池的性能参数对电池进行分档。目前锂电池分档配组时参考的性能参数主要有电压、内阻和容量，其中，电池内阻一般采用内阻测试仪进行测试，主要参考的是电池的交流内阻。图1为一阶锂电池的等效电路图，图1中的Vocv表示电池开路电压，RΩ为欧姆电阻，Rct为电荷转移电阻，Cdl为双电层电容，Rw为扩散电阻。当在电池的正、负极之间施加高频正弦波电流信号时，Cdl相当于导通短路状态，高频正弦波电流不会造成电极表面物质的消耗，因此Rct、Cdl和Rw都可以忽略，此时测试得到的是欧姆电阻；将正弦波电流信号的频率降低到不会造成电极表面物质大量消耗的时候，扩散电阻仍可忽略，测试得到的是电荷转移电阻和双电层电容；如果正弦波电流信号的频率继续降低，例如到0.1Hz，此时电池表面物质被大量消耗，需要扩散来补充消耗的物质，测试得到的是扩散电阻。图2为锂电池的奈奎斯特图，是一种电化学阻抗谱。图2中实轴的截距代表欧姆阻抗，是由电子与离子迁移阻力产生的；半圆是由电解质与电极材料界面上的电荷转移产生的；低频部分是由锂离子在电解质中的扩散和在正负极材料中的扩散产生的。从图2可以看出，信号频率在1kHz左右测得的电阻一般认为是电池的欧姆电阻，1kHz～1Hz左右的半圆弧代表的是电池的电荷转移电阻和双电层电容，1Hz～mHz代表的是电池的扩散电阻。目前电阻测试仪的信号频率多为1000HZ±100HZ，测得的结果是电池的交流内阻，也就是只反映了锂电池的欧姆阻抗，没有反映出SEI膜阻抗和电化学阻抗。而锂电池随着放电时间的增加，SEI膜阻抗、电化学及扩散阻抗会显现出来，如果只以电池的欧姆电阻作为性能参数进行筛选配组，不能完全体现电池的阻抗性能，容易出现串压差不良的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以解决电池配组后出现串压差不良问题的电池配组方法。为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：一种电池配组方法，对电池进行分档配组前，根据电池的直流内阻进行筛选，筛选步骤如下：S1、将电池与恒流负载相连，对电池进行恒流放电，测试电池的直流内阻；S2、测试一个批次电池的直流内阻，获取该批次电池的直流内阻平均值及直流内阻标准差，根据直流内阻平均值及直流内阻标准差计算该批次电池的直流内阻上限值及直流电阻下限值；S3、根据测得的直流内阻上限值及直流电阻下限值对该批次电池进行筛选，将该批次中直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值以外的电池剔除，直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值之间的电池为合格电池。更具体的，步骤S2中，直流内阻上限值式中的表示该批次电池的直流内阻平均值，M为调节系数，σ为该批次电池的直流内阻标准差。作为本专利技术电池配组方法的一种优选实施方式，步骤S1中，测试电池的直流内阻时，将电池通过PCB板与恒流负载相连，所述PCB板用于延长电池的放电时间。更具体的，步骤S1中，直流内阻R＝(Vt-V0)/(I1+I2)，式中的Vt为放电前的电池电压，V0为放电后的电池电压，I1为放电电流，I2为负载漏电流。更具体的，所述负载漏电流等于恒流负载设置的放电电流与放电时测得的恒流负载的放电电流之间的差值。更具体的，所述PCB板为锂电池PCB保护板。作为本专利技术电池配组方法的一种优选实施方式，步骤S1中，电池的放电时间为1000ms。作为本专利技术电池配组方法的一种优选实施方式，步骤S1中，电池的放电电流为0.5C或1.0C。进一步的，将筛选为合格的电池，根据电池的电压、交流内阻、容量进行分档配组，为每一个电池分配一个唯一的配组码，具有相同组号的电池组装成一个电池组。由以上技术方案可知，本专利技术在对电池进行分档配组前，先对电池的直流内阻进行测量，根据电池的直流内阻对同批次电池进行筛选，筛选合格的电池再进一步进行分档配组。电池的直流内阻除了可以反映电池的欧姆阻抗外，还可以反映出电池的SEI膜阻抗和电化学阻抗，能够全面体现出电池的阻抗性能，相较于现有的基于电池交流电阻进行分选配组的方法，本专利技术方法避免了只以电池的欧姆电阻(交流内阻)作为性能参数进行筛选配组容易出现串压差不良的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一阶电池等效电路图；图2为锂电池的奈奎斯特图；图3为本专利技术方法测试电池内阻时的连接示意图；图4为本专利技术方法测试电池内阻时一种优选实施方式的连接示意图；图5为不同放电电流及放电时间的DCIR分布图；图6为本专利技术实施例1的DCIR测试曲线图；图7为本专利技术实施例2的DCIR测试曲线图；图8为本专利技术实施例3的DCIR测试曲线图。图9为交流内阻和直流内阻对比图；以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细地说明。具体实施方式为了让本专利技术的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本专利技术实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。本专利技术的电池配组方法除了参考电池的电压、内阻和容量等性能参数外，还包括了按照电池(芯)的直流内阻对电池进行筛选的步骤，对电池根据直流内阻进行筛选的步骤如下：S1、如图3所示，将电池100与恒流负载200相连，对电池100进行恒流放电，放电过程中测试电池100的直流内阻；S2、对某一批次的电池的直流内阻进行测试，获取该批次电池的直流内阻平均值及直流内阻标准差，根据平均值及标准差计算该批次电池的直流内阻上限值RUSL及直流电阻下限值RLSL，电池批次可以是天或周次，以实际生产情况为准；直流内阻上限值式中的表示该批次电池的直流内阻平均值，M为调节系数，σ为该批次电池的直流内阻标准差；调节系数M为正整数，例如可以是1、2、3、4或5，其取值为经验值，根据电池直流内阻的测量结果相应设置，通过调节系数可以使直流内阻的上、下限值涵盖绝大部分电池的测量值，从而可将异常电池剔除，后面实施例的说明中，M＝3；S3、根据电池的直流内阻上限值及直流电阻下限值对该批次的电池进行筛选，将在直流内阻上限值和直流电阻下限值以外的电池剔除，直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值之间的电池为合格电池。将筛选出来的合格电池按照常规的方法进行电压、交流内阻、容量测试，根据电压、交流内阻和容量三个性能参数将电芯进行分组(档)，根据电池的电压、交流内阻、容量进行分组为常规方法，不是本专利技术的创新之处，此处不再赘述。每一个电池分组后会分配到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池配组方法，其特征在于：对电池进行分档配组前，根据电池的直流内阻进行筛选，筛选步骤如下：/nS1、将电池与恒流负载相连，对电池进行恒流放电，测试电池的直流内阻；/nS2、测试一个批次电池的直流内阻，获取该批次电池的直流内阻平均值及直流内阻标准差，根据直流内阻平均值及直流内阻标准差计算该批次电池的直流内阻上限值及直流电阻下限值；/nS3、根据测得的直流内阻上限值及直流电阻下限值对该批次电池进行筛选，将该批次中直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值以外的电池剔除，直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值之间的电池为合格电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池配组方法，其特征在于：对电池进行分档配组前，根据电池的直流内阻进行筛选，筛选步骤如下：
S1、将电池与恒流负载相连，对电池进行恒流放电，测试电池的直流内阻；
S2、测试一个批次电池的直流内阻，获取该批次电池的直流内阻平均值及直流内阻标准差，根据直流内阻平均值及直流内阻标准差计算该批次电池的直流内阻上限值及直流电阻下限值；
S3、根据测得的直流内阻上限值及直流电阻下限值对该批次电池进行筛选，将该批次中直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值以外的电池剔除，直流内阻在直流内阻上限值和直流电阻下限值之间的电池为合格电池。


2.如权利要求1所述的电池配组方法，其特征在于：步骤S2中，直流内阻上限值式中的表示该批次电池的直流内阻平均值，M为调节系数，σ为该批次电池的直流内阻标准差。


3.如权利要求1所述的电池配组方法，其特征在于：步骤S1中，测试电池的直流内阻时，将电池通过PCB板与恒流负载相连，所述PCB板用于延长电池的放电时间。

【专利技术属性】
技术研发人员：接红亮，邹浒，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44