一种锂离子电池电性能一致性的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电性能一致性的检测方法，包括：将多个单体电池依次进行一段时间的化成存储、陈化存储，将自放电大的电池挑选出来；将剩余多个合格单体电池分容处理，获得多个单体电池的实际电池容量Ｃ，并将多个单体电池充电至同一荷电状态，按容量差别标准来对多个电池进行分档；对相同容量差别标准档的多个电池分别低温直流内阻测试，按照电池直流内阻值对电池进行再分档；将位于同一直流内阻值分档中的多个电池选择配合形成电池组。本发明专利技术可对锂离子电池在低温条件下的电性能一致性进行检测，有效解决电池在常温条件下电性能一致性好而在低温条件下电性能相差大的问题，适合于对大批量电池检测筛选出合格的单体电池来配成电池组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池检测
，特别是涉及一种锂离子电池电性能一致性的检 测方法。
技术介绍
目前，锂离子电池具有能量密度高、质量轻、安全性能好等其他储能电池不可比拟 的优势，已经成功应用于各种电子产品、通讯设备、自动化仪器仪表和各种电动工具中，在 电动自行车、电动汽车上也得到了广泛的应用，对于航天、航空、野战等军事领域也极具诱 惑力。此外，在军用领域对锂离子电池的工作温度范围和能量还提出了很高的要求，一般至 少要求能在-4(T6(TC的温度下工作，甚至要求在-50°C的温度下可以工作。目前主要是通 过对电池进行串并联组合来获得高能量，例如通过四个电池串联、七个电池串联以及不同 的并联形式可以得到14. 4V10Ah和25. 2V20Ah高容量电池组，而如果应用于鱼雷等大型装 置上，则需要锂离子电池组提供更高的能量。众所周知，如何保证电池组内各单体电池的一致性是保证电池组性能的关键，也 是目前锂离子电池在众多领域成功应用的瓶颈。目前主要检测电池组内各个单体电池一致性的方法是用外加电路来管理和均衡 电池组中单体电池的充放电状态，而现有单体电池一致性的评价方法是检测单体电池的 容量差、交流内阻差、初始电压差进行配组筛选，还有人提出一些观测电池充放电曲线的方 法来评价电池的特征。但是，上述检测方法都是针对在常规应用环境的电池一致性的评价，而无法很好 的保证电池在低温环境下使用时的一致性，并且往往需要复杂的计算公式推导得到数据， 需要精确的数据分析和处理设备，或者大量的人工数据整理判断，检测过程复杂费时。在低温环境下时，由于锂离子电池采用的是有机电解液体系，活性物质电导率也 较低，其低温性能往往比铅酸电池和镍氢电池等二次电池差，尤其是多串并组合后电池组 在低温下性能急剧减低，与原设计值相差甚远，除了电池组的元器件在低温下容易出现故 障外，单体电池的问题也非常大(即存在单体电池在常温下体现出良好的一致性，而在低温 下电性能相差甚大的通病)。因为在低温条件下有机电解液、活性物质、隔膜等电池的主要 组成部分的电导率都会大大减低，在放电的瞬间电池电压就可能降低至截止电压，从而无 法放电。在低温条件下，电池内各组成部件的内阻由于受加工、制作工艺影响，体现出不一 致性，这是在常温下基本无法有效的检测出来。因此，如果能够很好地解决锂离子电池的配组一致性和低温性能，使其应用在军 事领域，可促进我国的武器武装设备向轻质化、机动的方向发展。因此，目前迫切需要研发出种锂离子电池电性能一致性的检测方法，其可以对锂 离子电池在低温条件下的电性能一致性进行检测，有效地解决各个单体电池在常温条件下 体现良好的电性能一致性，而在低温条件下电性能相差大的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供，其可 以对锂离子电池在低温条件下的电性能一致性进行检测，有效地解决各个单体电池在常温 条件下体现良好的电性能一致性，而在低温条件下电性能相差大的问题，适合于对大批量 电池进行检测，筛选出合格的单体电池进行配成电池组，保证电池组在低温环境下具有优 异的性能，因此能够大大增强电池用户的产品使用感受，适用于大规模的生产应用，具有重 大的生产实践意义。为此，本专利技术提供了，其特征在于，包括 步骤将多个单体电池依次进行一段时间的化成存储、陈化存储，将自放电大的单体电池挑 选出来；将挑选后剩余的多个合格单体电池进行分容处理，检测获得多个单体电池的实际电池 容量C，并将多个单体电池充电至同一荷电状态，按容量差别标准来对多个电池进行分档； 将相同容量差别标准档的多个电池分别进行低温直流内阻测试，按照所测得的电池直 流内阻值对电池进行再分档；将位于同一直流内阻值分档中的多个单体电池选择配合形成电池组。其中，采用评价电压降低值Δ V的方法来将自放电大的单体电池挑选出来，Δ V > 预设值的电池作为自放电大的不合格单体电池，所述预设值的取值范围为10mf30mV ；所述评价电压降低值ΔV的方法为将每个单体锂离子电池在两个不同温度下分别存 储一段时间后测量电池的电压值，然后计算获得每个单体电池的电压降低值Δ V。其中，所述评价电压降低值Δ V的方法为将锂离子电池进行首次充放电活化 后，充至满电状态，在20°C 30°C的温度下搁置0. 5^2天后测量电池电压，记录为VI，在 400C 90°C的温度环境下陈化tTl天，测量电池的电压，记录为V2，计算获得同一只电池两 次测量的电压差Δ V。其中，每次进行化成存储、陈化存储的时间为2天以上。其中，所述对多个电池进行分档的容量差别标准的取值为109Γ20%的单体电池 标称容量。其中，将相同容量差别标准档的电池在低温环境下搁置4小时以上，使电池内外 部均达到预先设定的温度，对电池进行直流内阻测试，并按所测得的直流内阻值对电池进 行再分档。其中，所述直流内阻测试具体为以广3C的电流对电池进行恒流瞬间充电或放 电，该瞬间作用时间小于10ms，通过采集电池的电压变化值Δ V得到直流内阻。其中，通过电池充放电测试设备来采集电池的电压变化值Δ V，所述电池充放电测 试测试设备的测试连接端与电池正负极之间的接触电阻均小于5mohm。其中，所述直流内阻测试的低温温度范围为-50°C 10°C。其中，在0°C温度下，对电池进行电池内阻值分档的标准为分档中各电池直流内 阻差值小于15%的所有电池直流内阻平均值。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种锂离 子电池电性能一致性的检测方法，其可以对锂离子电池在低温条件下的电性能一致性进行4检测，有效地解决各个单体电池在常温条件下体现良好的电性能一致性，而在低温条件下 电性能相差大的问题，适合于对大批量电池进行检测，筛选出合格的单体电池进行配成电 池组，保证电池组在低温环境下具有优异的性能，因此能够大大增强电池用户的产品使用 感受，适用于大规模的生产应用，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的的流程图； 图2为锂离子电池在-40°C温度下进行0. 65C放电的曲线图3为电池静态内阻的测量方法示意图4为分别由七个单体电池组成的两组串联电池回路进行并联组合(7S2P)后得到的 25. 2V4Ah锂离子电池组在_40°C的低温下，进行0. 5C倍率放电的曲线图5为电能标称容量为2Ah的锂离子电池在常温下与低温下进行测试的结果对比示意图。具体实施例方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本 专利技术作进一步的详细说明。图1为本专利技术提供的的流程图。参见图1，本专利技术提供了，常温下进行各 种反映电池特性的参数检测的同时，增加低温下直流内阻测试，作为电池低温下充放电特 性一致性的评价指标，从而保证电池组在苛刻的环境温度下保持优异的性能，该方法包括 以下步骤步骤SlOl 将多个单体电池依次进行一段时间的化成存储、陈化存储，将自放电大的 不合格单体电池挑选出来，从而保证电池荷电能力的一致性；对于本专利技术，在该步骤中，可以采用评价电压降低值Δ V的方法来将自放电大的单体 电池挑选出来，Δ V >预设值(需要说明的是，在本专利技术中，所述预设值可以是10mf30mV之 间的任意数值)的电池作为自放电大的不合格单体电池。需要说明的是，所述评价电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池电性能一致性的检测方法，其特征在于，包括步骤：　　将多个单体电池依次进行一段时间的化成存储、陈化存储，将自放电大的单体电池挑选出来；　　将挑选后剩余的多个合格单体电池进行分容处理，检测获得多个单体电池的实际电池容量Ｃ，并将多个单体电池充电至同一荷电状态，按容量差别标准来对多个电池进行分档；　　对相同容量差别标准档的多个电池分别进行低温直流内阻测试，按照所测得的电池直流内阻值对电池进行再分档；　　将位于同一直流内阻值分档中的多个单体电池选择配合形成电池组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阳晓霞，程君，冯辉，陈欣，张润雯，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]