一种提高梯次电池一致性的筛选方法技术

本发明专利技术涉及一种提高梯次电池一致性的筛选方法，包括一次筛选、初次分组、二次分组、三次分组和终极分组，一次筛选根据外观进行，初次分组根据高温下自放电K值进行，二次分组根据放电能量和充电恒流比进行，三次分组根据满电态下直流内阻DCIR和电压值差值进行，终极分组根据荷电态10%下直流内阻DCIR和电压值差值进行。本发明专利技术通过脉冲充电、三次分容、不同荷电态、高温老化以及四次分组将DCIR、自放电K值参与进配组中，这样不仅降低了内阻对梯次电池的影响，而且提高了不同荷电态下的充放电效率，进一步降低了随着梯次电池使用时间的增长以及不同倍率的影响下的电压差扩大的影响，从而保证一致性，延长使用寿命。延长使用寿命。延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种提高梯次电池一致性的筛选方法


[0001]本专利技术涉及一种提高梯次电池一致性的筛选方法，属于电池配组


技术介绍

[0002]目前常用的配组方法，是将静态开路电压、静态放电容量、静态交流内阻三者参数进行匹配或者组合，对于新电池系统，由于电池的性能和能量在应用的工况方面更加冗余，因此，目前针对新电池筛选配组，主要是参照常用的配组方法。
[0003]但是，对于电动汽车使用年限结束后而退下来的电池，由于使用时间过长，电池之间的性能差异变化大，电池老化程度不同，失效原因复杂，传统的对新电池的筛选方法不能准确的反应电池的老化特性以及后续的使用寿命。同时考虑到电池在使用过程中受各种因素的影响，随着使用时间的推移，电池的单体电压、内阻等将不断出现性能的下降，导致电池能量的下降。各梯次电池的自放电、充电效率、放电能量或大或小而不同，电池的一致性将会变得越来越差，极大的影响电池的使用寿命甚至是安全性。
[0004]因此，必须针对退役的电池的特性，研究适用于在梯次利用时提高一致性的筛选方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种提高梯次电池一致性的筛选方法，其具体技术方案如下：
[0006]一种提高梯次电池一致性的筛选方法，包括如下步骤：
[0007]S1：一次筛选：根据同厂家、同材料体系、同批次、外观的要求进行筛选，剔除不合格梯次电池；
[0008]S2：初次分组：一次筛选后的梯次电池，按照设置的脉冲充电工艺统一充满电，在高温条件下搁置，按照设定的标准进行初次分组；
[0009]S3：二次分组：在常温条件下，测量梯次电池的放电能量和充电恒流比，按照设定的标准进行二次分组；
[0010]S4：三次分组：在常温环境中，测量二次分组后同一组梯次电池满电态下的直流内阻和电压差值，按照设定的标准进行三次分组；
[0011]S5：终极分组：在常温条件下，测量三次分组后同一组梯次电池10％荷电态下的直流内阻和电压差值，按照设定的标准进行终极分组。
[0012]进一步的，所述步骤S2中的初次分组，具体流程步骤如下：
[0013]S21：在常温条件下，对一次筛选后的N个梯次电池统一进行恒流放电至截至电压，并将其编码为1、2、3...N；
[0014]S22：在常温下，利用分容柜对N个梯次电池进行脉冲充电，直到梯次电池充满电；
[0015]S23：利用万用表测量N个梯次电池的电压，得到电压V
前1
和测量时间节点t
前1
，分别为{V1
前1
、V2
前1
、V3
前1
...VN
前1
}、{t1
前1
、t2
前1
、t3
前1
...tN
前1
}，然后将N个梯次电池放置于高温条
件下静置7天，利用万用表测量N个梯次电池静置后的电压，得到电压V
后1
和测量时间节点t
后1
，分别为{V1
后1
、V2
后1
、V3
后1
...VN
后1
}、{t1
后1
、t2
后1
、t3
后1
...tN
后1
}，并根据公式K＝(V
前1
‑
V
后1
)/(t
前1
‑
t
后1
)，分别计算出N个梯次电池的自放电K值；
[0016]S24:根据步骤S23所得的自放电K值，按照设定的标准，剔除不合格的梯次电池并进行初次分组。
[0017]进一步的，所述步骤S3中的二次分组，具体流程步骤如下：
[0018]S31：将初次分组后得到的L组梯次电池在常温下静置8h后，统一做放空电处理，将L组梯次电池编码为1、2、3...L；
[0019]S32：将第1组的M个梯次电池编码为1、2、3...M，在常温条件下，利用分容柜对M个梯次电池进行先恒流恒压充电，再恒流放电，依次进行三次充放电循环测试，并表示为A、B、C，期间记录每次充放电测试结束后M个梯次电池所对应的充电恒流比和放电能量，三次充电恒流比分别为CC％
A
＝{CC％1
A
、CC％2
A
、CC％3
A
...CC％M
A
}、CC％
B
＝{CC％1
B
、CC％2
B
、CC％3
B
...CC％M
B
}和CC％
C
＝{CC％1
C
、CC％2
C
、CC％3
C
...CC％M
C
}，取三次充电恒流比的平均值，即平均充电恒流比为CC％0＝{CC％10、CC％20、CC％30...CC％M0}，三次放电能量分别为Q
A
＝{Q1
A
、Q2
A
、Q3
A
...QM
A
}、Q
B
＝{Q1
B
、Q2
B
、Q3
B
...QM
B
}和Q
C
＝{Q1
C
、Q2
C
、Q3
C
...QM
C
}，取三次放电能量的平均值，即平均放电能量为Q0＝{Q10、Q20、Q30...QM0}；
[0020]S33：第2...L组重复步骤S32；
[0021]S34：根据步骤S32和S33所得的L组梯次电池的平均充电恒流比和平均放电能量，按照设定的合格标准，剔除不合格的梯次电池并进行二次分组。
[0022]进一步的，所述步骤S4中的三次分组，具体流程步骤如下：
[0023]S41：将二次分组后得到的P组梯次电池在常温下统一充电至满电状态，静置24小时，将P组梯次电池编码为1、2、3...P；
[0024]S42：将第1组的W个梯次电池编码为1、2、3...W，利用万用表测量W个梯次电池的电压，得到电压V
前2
＝{V1
前2
、V2
前2
、V3
前2
...VW
前2
}，利用分容柜对W个梯次电池以脉冲1C放电10S，并测量W个梯次电池的电压，得到电压V
后2
＝{V1
后2
、V2
后2
、V3
后2
...VW
后2
}，根据公式R
DCIR
＝(V
前2
‑
V
后2
)/10，分别计算出W个梯次电池的直流内阻；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高梯次电池一致性的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：一次筛选：根据同厂家、同材料体系、同批次、外观的要求进行筛选，剔除不合格梯次电池；S2：初次分组：一次筛选后的梯次电池，按照设置的脉冲充电工艺统一充满电，在高温条件下搁置，按照设定的标准进行初次分组；S3：二次分组：在常温条件下，测量梯次电池的放电能量和充电恒流比，按照设定的标准进行二次分组；S4：三次分组：在常温环境中，测量二次分组后同一组梯次电池满电态下的直流内阻和电压差值，按照设定的标准进行三次分组；S5：终极分组：在常温条件下，测量三次分组后同一组梯次电池10%荷电态下的直流内阻和电压差值，按照设定的标准进行终极分组。2.根据权利要求1所述的一种提高梯次电池一致性的筛选方法，其特征在于：所述步骤S2中的初次分组，具体流程步骤如下：S21：在常温条件下，对一次筛选后的N个梯次电池统一进行恒流放电至截至电压，并将其编码为1、2、3...N；S22：在常温下，利用分容柜对N个梯次电池进行脉冲充电，直到梯次电池充满电；S23：利用万用表测量N个梯次电池的电压，得到电压V
前1
和测量时间节点t
前1
，分别为V
前1
=｛V1
前1
、V2
前1
、V3
前1
...VN
前1
｝、t
前1
=｛t1
前1
、t2
前1
、t3
前1
...tN
前1
｝，然后将N个梯次电池放置于高温条件下静置7天，利用万用表测量N个梯次电池静置后的电压，得到电压V
后1
和测量时间节点t
后1
，分别为V
后1
=｛V1
后1
、V2
后1
、V3
后1
...VN
后1
｝、t
后1
=｛t1
后1
、t2
后1
、t3
后1
...tN
后1
｝，并根据公式K=（V
前1
‑
V
后1
）/(t
前1
‑
t
后1
)，分别计算出N个梯次电池的自放电K值；S24:根据步骤S23所得的自放电K值，按照设定的标准，剔除不合格的梯次电池并进行初次分组。3.根据权利要求1所述的一种提高梯次电池一致性的筛选方法，其特征在于：所述步骤S3中的二次分组，具体流程步骤如下：S31：将初次分组后得到的L组梯次电池在常温下静置8h后，统一做放空电处理，将L组梯次电池编码为1、2、3... L；S32：将第1组的M个梯次电池编码为1、2、3...M，在常温条件下，利用分容柜对M个梯次电池进行先恒流恒压充电，再恒流放电，依次进行三次充放电循环测试，并表示为A、B、C，期间记录每次充放电测试结束后M个梯次电池所对应的充电恒流比和放电能量，三次充电恒流比分别为CC%
A
=｛CC%1
A
、CC%2
A
、CC%3
A
...CC%M
A
｝、CC%
B
=｛CC%1
B
、CC%2
B
、CC%3
B
...CC%M
B
｝和CC%
C
=｛CC%1
C
、CC%2
C
、CC%3
C
...CC%M
C
｝，取三次充电恒流比的平均值，即平均充电恒流比为CC%0=｛CC%10、CC%20、CC%30...CC%M0｝，三次放电能量分别为Q
A
=｛Q1
A
、Q2
A
、Q3
A
...QM
A
｝、Q
B
=｛Q1
B
、Q2
B
、Q3
B
...QM
B
｝和Q
C
=｛Q1
C
、Q2
C
、Q3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仕平，万志鹏，代云飞，周叙彤，王大林，崔文杰，仇存杰，
申请(专利权)人：华富江苏锂电新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：