锂离子电池容量分级方法技术

本发明专利技术公开一种锂离子电池容量分级方法，包括以下步骤：（1）提供同一材料体系的n只锂离子电池单体；（2）将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等；（3）对经步骤（2）处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压，则停止放电；（4）测试各只电池单体的开路电压OCV，按照OCV的排序，相应地得到各只电池单体的容量大小序列；（5）抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。本发明专利技术需要设备较为简单，测试容量精度基本可以满足要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池的
，具体涉及一种锂离子力电池容量分级方法。
技术介绍
锂离子电池在生产制造时，由于制造工艺、设备精度和制程控制等问题，生产出来的电池容量存在差异，需要通过容量检测来剔除容量不满足要求的电池。锂离子电池单体在组装成多串联组合电池组时，要求单体的容量尽量一致，因此， 单体需要先进行容量检测，对容量进行分级及筛选。目前，锂离子电池的容量检测方法，主要是采用锂离子电池专用容量检测柜对电池进行充放电，记录和运算放电工步的电流值和放电时间得到容量值。锂离子电池专用容量检测柜价格昂贵，电池容量检测设备费用高，比如，IOA的检测柜价格在25(T350元/点。另外，由于设备结构复杂和电子元器件精密；随着使用时间的增长和环境影响，存在精度漂移，使设备精度下降，维护费用较高。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的缺陷，提供一种新型。上述目的由以下技术方案实现一种，其特征在于，包括以下步骤( I)提供同一材料体系的n只锂离子电池单体；(2 )将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等，即SOC1 ^ SOC2SOCn ；(3)对经步骤(2)处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体连接保护电路板，实行端电压检测,如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压,则整串电池单体同时停止放电；(4)测试经步骤(3)处理后的各只电池单体的开路电压0CV，按照各只电池单体的开路电压OCV的排序，相应地对各只电池单体的容量大小进行排序，得到一序列；(5)抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。作为进一步的技术方案，所述步骤(2)中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为将单体电池在均一的温度下并联24 72h后，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。作为进一步的技术方案，所述步骤(2)中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为检测各个电池单体的开路电压OCV相差不大于0. 001V,即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。作为进一步的技术方案，所述步骤(3)中，测试各只电池单体的开路电压OCV之前，先将各只电池单体搁置24 72h。本专利技术的有益效果在于(1)需要设备较为简单，经串并联夹具(包括串并联转换器)，大功率放电电阻，保护电路板，万用表等简单设备和仪器，设备使用费用极低，特别在大容量动力电池的容量分级和配组效益更为明显；(2)测试容量精度基本可以满足单只电芯的出货要求；(3)可得到电池容量序列，如果电池单体串联组合，按序列选配的电池，其容量和电压一致性差异更小，更利于电池组的性能发挥。附图说明图I是不同的钴酸锂/石墨电池的0CV/S0C对应图。图2是实施例中将n只电池单体并联的示意图。图3是实施例中将n只电池单体串联放电并检测端电压的示意图。 图4是实施例中将n只电池单体进行容量排序的示意图。下面结合附图与具体实施方式对本专利技术做进一步详细描述。具体实施例方式在相同材料体系下，锂离子电池在不同稳态开路电压OCV下，所对应的SOC (荷电率，计算公式为soc=c7c，C1为电池当时的荷电量，c为电池实际容量)，在不同单体前重现性较好，如图I所示。图I虽然是以钴酸锂/石墨为正负极材料的电池为例，但本领域技术人员可知锂离子电池都是具有该特性的。由图I可以得出结论如果OCV1 = OCV2 =…=OCVn，其中n为电池序号，则SOC1 =SOCf =SOCn,且SOC和OCV基本是呈线性关系变化。据此，本实施例通过以下流程，推算得知电池单体所处的容量档，也即实现容量分级如图2所示，首先将均为同一材料体系(所述同一材料体系是指相同型号的正负极材料，相同配比，相同涂膜面密度，相同电解液，相同内部结构等，相同规格型号，最好为同一批次生产)的锂离子电池单体进行并联；使各只电池单体在均一的温度(该温度可以是常温或电池的安全工作温度范围内)下，并联24 72h后，使电压实现均衡，开路电压OCV相差不大于0. 001V，则认为每只电池的SOC相等，即SOC1 = SOC2 =-=S0Cn。如图3所示，之后对电池单体实施串联放电，每只电池单体连接保护电路板实行端电压检测，具体地将步骤I得到的电池实施串联，将celll的正极端接电池保护电路板(以市面常规电池保护电路板为例)的B+端，负极端接Vl端，cell2负极端接V2，cell3负极端接V3，依次按此法，将除最后一只的其余电池和电池保护板实施连线，最后一只电池的负极端接到电池保护板的B-端，电池保护电路板的输出端P+和P-施加到大功率电阻两端。开始放电，电池保护电路板的IC实时检测各个电池的电压，如其中一只电池放电电压达到放电保护电压(负极为石墨，正极为钴酸锂、三元和锰酸锂的放电保护电压一般为2. 5 3. 0V，正极为磷酸亚铁锂的一般为2. 0 2. 5V)时，保护电路板切断大功率电阻，停止放电，整串电池同时停止放电。此时,每只电池放电量K均相等，即K1=K2=-Kn=I^之后将上述步骤处理后的电池单体在相同温度下搁置24 72h后，电池开路电压恢复稳定，测试每只电池开路电压OCV ;假设测得的结果为OCV1 > OCV2 OCVn，则电池当时的荷电率 SOC2 应该为 SOC21 > SOC22 > > SOC2n，而 SOC21 = (C11-KVC1,即(C11-K) /C1 > (C12-K) /C2 > …> (C1n-K) /CnSOCi1-KZC1 > SOCi2-KZC2 SOC1n-KZCn因为SOC11= SOC12=…=SOC1n所以「K/Ci > -K/C2 > …> _K/Cn-1/C, > -I/C2 -1/CnC1SC2^Cn由此得知电池容量序列，如图4所示。最后，通过常规容量检测方法，抽检两只非相邻的电池单体的容量，便可得处于该·两只电池序列间的电池所处的容量档；通过几次抽检，便可以实现容量分级。权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤 (1)提供同一材料体系的n只锂离子电池单体； (2)将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等，即 SOC1 ^ SOC2 一… SOCn ； (3)对经步骤(2)处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体连接保护电路板，实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压,则整串电池单体同时停止放电； (4)测试经步骤(3)处理后的各只电池单体的开路电压0CV，按照各只电池单体的开路电压OCV的排序，相应地对各只电池单体的容量大小进行排序，得到一序列； (5)抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。2.根据权利要求I所述的，其特征在于所述步骤(2)中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具体控制方法为将单体电池在均一的温度下并联24 72h后，即认定各个电池单体的荷电率SOC基本相等。3.根据权利要求I所述的，其特征在于所述步骤(2)中，各只电池单体的荷电率SOC基本相等的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池容量分级方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）提供同一材料体系的n只锂离子电池单体；（2）将所述n只电池单体在均一温度下并联，直至各个电池单体的荷电率SOC基本相等，即SOC1≈SOC2≈…≈SOCn；（3）对经步骤（2）处理后的各只电池单体实施串联放电，且每只电池单体连接保护电路板，实行端电压检测，如检测到其中一只电池单体放电电压达到放电保护电压，则整串电池单体同时停止放电；（4）测试经步骤（3）处理后的各只电池单体的开路电压OCV，按照各只电池单体的开路电压OCV的排序，相应地对各只电池单体的容量大小进行排序，得到一序列；（5）抽检所述序列中非相邻的两只电池单体的容量，得知该序列中处于该两只电池间的电池单体所处的容量档。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，许汉良，
申请(专利权)人：珠海市鹏辉电池有限公司，
类型：发明
国别省市：