一种锂离子电池自放电一致性筛选方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池自放电一致性筛选方法，本发明专利技术以小批量电芯为一组，排异时不以电芯自放电绝对值为依据，而以电芯间自放电值间的差异为基准，排异自放电不一致的电芯，从而确保电芯间自放电的一致性。从而确保电芯间自放电的一致性。从而确保电芯间自放电的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池自放电一致性筛选方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种锂离子电池自放电一致性筛选方法。

技术介绍

[0002]锂离子聚合物电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长、尺寸同比小等优点，在便携式电子设备上如移动手机、蓝牙耳机、MP3、MP4、MP5、数码摄像机和笔记本电脑等得到了广泛应用；近年来，随着应用市场的不断发展，客户端对锂离子电池性能的要求也在不断提升，尤其是配组类电池，要求电芯必须具有较高的一致性和稳定性，以满足各电芯在长期循环使用过程中具有高的一致性，避免因个别电池的劣化导致整组电池性能的衰减或失效。
[0003]现有技术方案主要有以下三种：通过电芯老化前后电压差值进行排异；通过电芯老化前后电压差值与老化时间的比值K来排异；通过老化后电芯的残余容量值来排异。
[0004]现有技术方案主要问题有：1、排异标准依赖老化时间，老化时间不同需制定不同排异标准；2、排异的指标都只考虑了自放电值的绝对大小，而实际需求的是电芯自放电的一致性要好，不具有不同电芯排异标准的通用性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池自放电一致性筛选方法，本专利技术以小批量电芯为一组，排异时不以电芯自放电绝对值为依据，而以电芯间自放电值间的差异为基准，排异自放电不一致的电芯，从而确保电芯间自放电的一致性。
[0006]在本专利技术的描述中，需要说明的是，“包括”仅用于描述目的，而不能理解为限制于所列的包含内容，对于本领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义，可理解为“包含但不限于”。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种锂离子电池自放电一致性筛选方法，所述筛选方法包括以下步骤：
[0009](1)将待测电芯分为A、B两部分，在电芯老化前对电芯进行放空电处理，静置后对电芯进行充电处理，电芯的容量值记为C
cell
，对充电处理后的电芯进行老化存储，测试电芯实际开路电压OCV
cell
，分别计算A部分和B部分所有电芯的开路电压的平均值ΔOCV和容量平均值ΔC，取ΔOCV和ΔC的比值记为OCV
k
；
[0010](2)取电芯，通过步骤(1)的方法得出电芯的开路电压理想值OCV
normal
，将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差，记录所有差值，计算这些差值的标准差σ，开路电压波动上限值记为ΔV
ul
；
[0011](3)根据电芯开路电压理想值OCV
normal
、实际开路电压OCV
cell
差值的绝对值与开路电压波动上限值ΔV
ul
的关系判断电芯的一致性。
[0012]锂离子电池的SOC(电池的荷电状态(State of Charge)，指电池中剩余电荷的可
用状态，一般用一个百分比来表示)与OCV(开路电压(Open circuit voltage)，指的是电池开路时，两极之间的电位差)存在一一对应关系，SOC越大，则OCV值也越大。根据这个特性，不同容量的电芯，在放空电后充入同样的电量，每个电芯的SOC会各不相同。可由下式推导：
[0013]SOC
x
＝C
sc
/C
x
，(SOC
x
电芯SOC，C
sc
充电电量，C
x
电芯容量)
[0014]上式中，分子充电电量Csc大小相等，分母Cx电芯容量大的，则计算所得电芯荷电状态SOCx越小；分母Cx电芯容量小的，则电芯荷电状态SOCx越大。相对应的，容量高的电芯OCV低，容量低的电芯OCV高。
[0015]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(1)所述放空电处理和充电处理的功率相同。
[0016]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(1)所述静置的时间为20～40min，例如：20min、25min、30min、35min或40min等。
[0017]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(1)，所述老化存储的时间为3～14天，例如：3天、5天、8天、10天或14天等。
[0018]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，在电芯老化前，将电芯以特定倍率放空电(放电至电池截至电压)，静置30分钟，在将电芯以同样的倍率充电固定的时间(充电容量须小于电芯标称容量)。然后对电芯进行老化存储一定的时间(一般为3～14天)，再测试各个电芯的开路电压。
[0019]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(1)所述A部分电芯的开路电压平均值记为OCV
avh
，B部分电芯的开路电压平均值记为OCV
avl
，取A、B两部分平均电压差值的绝对值记为ΔOCV，计算公式如式I所示：
[0020]ΔOCV＝∣OCV
avh
–
OCV
avl
∣式I。
[0021]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(1)所述A部分电芯的容量平均值记为C
avh
，B部分电芯的容量平均值记为C
avl
，取A、B两部分平均容量差值的绝对值差值记为ΔC，计算公式如式I
‑
II所示：
[0022]ΔC＝∣C
avh
–
C
avl
∣式II。
[0023]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，用平均电压差值除以平均容量差值即可求出单位容量对应的电压变化值，即OCV
k
＝ΔOCV/ΔC，此值亦是以容量为横坐标以电压为纵坐标的坐标系中的一条直线的斜率。
[0024]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，步骤(2)所述开路电压理想值与电芯容量值的关系式如式III所示：
[0025]OCV
normal
＝OCV
avh
–
(C
cell
‑
C
avl
)
×
OCV
k
式III。
[0026]作为本专利技术所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案，设定电芯开路电压的波动范围限制值(此波动范围值在生产期间只需设定一次，后面直接使用即可)，方法是：取若干支电芯(电芯数量n一般大于100)，使用前面所述方法取得所有电芯的开路电压理想值。将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差，记录所有差值，用minitab计算这些差值的标准差σ，用4σ作为开路电压波动上限值，也可增加余量，步骤(3)所述ΔV...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池自放电一致性筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括以下步骤：(1)将待测电芯分为A、B两部分，在电芯老化前对电芯进行放空电处理，静置后对电芯进行充电处理，电芯的容量值记为C
cell
，对充电处理后的电芯进行老化存储，测试电芯实际开路电压OCV
cell
，分别计算A部分和B部分所有电芯的开路电压的平均值ΔOCV和容量平均值ΔC，取ΔOCV和ΔC的比值记为OCV
k
；(2)取电芯，通过步骤(1)的方法得出电芯的开路电压理想值OCV
normal
，将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差，记录所有差值，计算这些差值的标准差σ，开路电压波动上限值记为ΔV
ul
；(3)根据电芯开路电压理想值OCV
normal
、实际开路电压OCV
cell
差值的绝对值与开路电压波动上限值ΔV
ul
的关系判断电芯的一致性。2.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，步骤(1)所述放空电处理和充电处理的功率相同。3.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，步骤(1)所述静置的时间为20～40min。4.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，步骤(1)，所述老化存储的时间为3～14天。5.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，步骤(1)所述A部分电芯的开路电压平均值记为OCV
avh
，B部分电芯的开路电压平均值记为OCV
avl
，取A、B两部分平均电压差值的绝对值记为ΔOCV，计算公式如式I所示：ΔOCV＝∣OCV
avh
–
OCV
avl
∣式I。6.如权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，步骤(1)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福生，孟令玲，王贵超，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：