一种锂离子电池配组工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池配组工艺，包括以下步骤：（1）一次放电；（2）电池搁置；（3）一次充电；（4）电池搁置；（5）二次放电；（6）电池搁置；（7）再二次放电；（8）将上述分容工艺数据与静态参数进行配组；其中，充、放电条件与客户端使用条件相同，分容工艺数据为二次放电的容量、再二次放电的容量及二次放电的容量差、再二次放电的容量差。本发明专利技术的锂离子电池配组工艺通过分容工艺数据检测出各锂电池间综合性的动态差异，再根据分容工艺数据及静态参数进行配组，以提高电池模组一致性，进而提高电池模组寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池配组工艺


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池配组工艺。

技术介绍

[0002]锂电池以其特有的优势，在新能源领域得以广泛应用，已经成为新能源电动汽车主要动力能源。由于锂电池单体电压及容量较低，而为了适应负载电压要求，经常将多块锂电池串联起来，这就需要这些串联的单体电池的一致性很高，且根据木桶原则可知，锂电池的一致性严重影响着锂电池模组及系统性能、安全性及寿命。
[0003]提高锂电池一致性方法有很多如制造过程中的“人、机、料、法、环”的控制等。但是，锂电池一旦制造出来，它们之间的差异就存在了，外界因素无法改变，只能通过配组来提高电池模组及系统内各锂电池间的一致性。进行配组使用则会要求每组内的电池容量、内阻、自放电、电压、初始状态接近一样，如此可以有效提高电池模组的使用寿命。
[0004]现有技术中常见的配组方法分为动态（充放电过程数据）配组与静态配组，常用的静态配组参数主要有交流内阻、开路电压、自放电及交流内阻差、开路电压差、自放电差等，常用的动态配组参数有初始放电容量、直流内阻、充放电曲线等。一般采用电池的动态数据配组，以提高锂电池模组及系统中各电池间的一致性，但动态配组存在以下弊端：（一）动态配组方法数据庞大，配组时如果样本数量多经常造成配组系统瘫痪，尤其是根据充放电曲线弥合配组方法；（二）根据动态数据直流内阻及内阻差进行配组，只是测试的某个荷电状态下的直流内阻，不能很好的反应电池的动态差异；（三）根据初始容量配组也只是根据标准的充放电方法进行配组，无法全面的反应电池间的差异。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种锂离子电池配组工艺，通过一套分容工艺，检测出各锂电池间综合性的动态差异，再根据分容的数据及数据差异进行配组，以提高电池模组及系统中各电池间的一致性，进而提高了电池模组及系统的寿命。
[0006]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种锂离子电池配组工艺，包括以下步骤：(1)一次放电，将老化后电芯以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(2)电池搁置，搁置时间为0
‑
60min；(3)一次充电，以一定的倍率充电到3.5～4.3V截止；(4)电池搁置，搁置时间为0
‑
60min；(5)二次放电，以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(6)电池搁置，搁置时间为0～240min；(7)再二次放电，以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(8)使用上述分容工艺数据与静态参数进行配组。
[0007]优选的，步骤（8）中所述分容工艺数据分别为步骤（5）二次放电的容量、步骤（7）再
二次放电的容量、步骤（5）二次放电的容量差、步骤（7）再二次放电的容量差。
[0008]优选的，步骤（8）中所述静态参数为交流内阻、开路电压、自放电及交流内阻差、开路电压差、自放电差。
[0009]优选的，所述步骤（1）一次放电的倍率为0.3C
‑
1C。
[0010]优选的，所述步骤（3）一次充电的充电倍率及方法的选择，要与客户端使用时的电池充电倍率及方法一致；所述步骤（3）充电的终止条件，要与客户端使用时的充电终止条件一致。
[0011]优选的，所述步骤（5）二次放电的放电倍率及方法的选择，要与客户端使用时的电池放电倍率及方法一致；所述步骤（5）二次放电的终止条件，要与客户端使用时的放电终止条件一致。
[0012]优选的，所述步骤（7）再二次放电的倍率要低于步骤（5）二次放电的倍率。
[0013]优选的，所述步骤（7）再二次放电的倍率为0.2C～0.05C。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术的分容工艺根据客户的使用条件，尤其是充、放电倍率及使用温度环境进行区分电池间的差异，避免配组的条件及环境与客户电池使用条件与环境存在较大的差异进而影响电池组一致性。
[0015]（2）本专利技术通过配组工艺中在充电后依次进行电池搁置、二次放电、电池搁置、再二次放电，使各电池间的动态差异体现出来，具体为：通过一定时间的搁置，让电芯消除放电过程引起的极化，消除极化后的放电，放出容量的差异可以间接体现各电池间的极化程度差异，因此通过二次放电的容量、再二次放电的容量以及两者的容量差配组，可以提高锂电池模组及系统中各电池间的一致性，进而提高了电池模组及系统的寿命。
附图说明
[0016]图1为实施例1
‑
2和对比例1
‑
2的循环寿命对比图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0018]实施例1120Ah磷酸铁锂单体电池的2P12S模组的配组工艺客户使用条件：在中国南方使用，使用温度区间5
‑
45℃，主要使用温度15℃以上。充电倍率及方法恒流0.3C（36A）充电，恒功率0.5P放电，充电方法是恒流充电到出现单只电池电压达到3.65V截止；放电方法是恒功率0.5P放电到单只电芯出现2.75V时，停止放电。
[0019]电芯分容工艺如下：
电池的配组工艺如下：实施例2100Ah三元单体电池的2P12S模组的分容与配组工艺客户使用条件：在中国南方使用，使用温度区间5
‑
45℃，主要使用温度25℃以上。充电倍率及方法1C（100A），恒功率0.5P放电，充电方法是恒流充电到出现单只电池电压达到4.1V截止；放电方法是恒功率0.5P放电到单只电芯出现3.0V时，停止放电。
[0020]电芯分容工艺，如下：
电池的配组工艺如下：实施例3280Ah单体电池的12S模组的分容与配组工艺客户使用条件：在中国北方使用，使用温度区间5
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40℃，主要使用温度10℃以上。充电倍率及方法0.2C（56A）,恒功率0.3P放电,充电方法是恒流充电到出现单只电池电压达到3.65V截止；放电方法是恒功率0.3P放电到单只电芯出现2.75V时，停止放电。
[0021]电芯分容工艺，如下：电池的配组工艺如下：
对比例1120Ah单体电池的2P12S模组的分容与配组工艺电芯分容工艺，如下：电池的配组工艺，如下：对比例2100Ah三元单体电池的2P12S模组的分容与配组工艺如下：电芯分容工艺，如下：
电池的配组工艺如下：实施例1、2和对比例1、2对应的分容工艺、配组工艺得到模组及电池系统的循环寿命如下表所示：如图1所示，由实施例1、2和对比例1、2的循环寿命对比图可知通过本专利技术的分容工艺及配组工艺，电池组的循环寿命可以明显提升，实施例1比对比例1提升了35.1%，实施例2比对比例2提升了40.8%。
[0022]除上述实施例外，本专利技术还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本专利技术权利要求的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池配组工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)一次放电，将老化后电芯以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(2)电池搁置，搁置时间为0
‑
60min；(3)一次充电，以一定的倍率充电到3.5～4.3V截止；(4)电池搁置，搁置时间为0
‑
60min；(5)二次放电，以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(6)电池搁置，搁置时间为0～240min；(7)再二次放电，以一定的倍率放电到1.5～3.0V截止；(8)使用上述分容工艺数据与静态参数进行配组。2.根据权利要求1所述的锂离子电池配组工艺，其特征在于：步骤(8)中所述分容工艺数据分别为步骤(5)二次放电的容量、步骤(7)再二次放电的容量、步骤(5)二次放电的容量差、步骤(7)再二次放电的容量差。3.根据权利要求1所述的锂离子电池配组工艺，其特征在于：所述静态参数为交流内阻、开路电压、自放电及交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王化胜，顾玲铭，葛科，郑渊博，
申请(专利权)人：江苏海基新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：