一种锂离子电池配组方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池配组方法，涉及锂离子电池，用来更充分反映待配组单体电池之间的差别，提高电池配组质量和配组后电池组的整体性能。所述锂离子电池配组方法，包括：对待配组的满电状态的电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Q1；以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压；以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3；计算容量品质系数λ；计算满足λ≥λ0的单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数；根据相关系数的值，按分档数值范围进行分档。本发明专利技术用于锂离子电池的配组。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池配组方法。
技术介绍
随着社会的发展，锂离子电池的应用也越来越广泛。在实际应用中，为了适应负载的要求经常需要将数十甚至数百只单体电池通过串连或并联组装在一起，以满足高电压高容量的需求。而理论要求这些电池的内阻、容量等参数要尽量一致，从而能使电池释放出的功率最大。但因为生产条件、制造环境、材料特性、设备影响使得对于同一批次的电池参数如单体额定容量、单体开路电压、单体充电电压平台、单体放电电压平台、单体内阻、单体的几何特性等都有差异。所以单体电池之间的不一致性是绝对存在的，故在实际应用中，必须通过配组策略筛选出一致性相对较好的单体电池进行配组、组装，才有可能使得电池组的整体性能达到令人满意的程度。 目前普遍采用的配组方法是根据单体电池分容后的容量、内阻、电压、自放电等等，拟定各个组别的参数范围，在同一范围内的归为一档，同一档的则可以组装使用。该方法的缺陷在于，这些配组参数并不能充分反映出电池之间的差别，导致组装使用后，电池组的整体性能发挥较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种锂离子电池配组方法，以更充分反映待配组单体电池之间的差别，提高电池配组质量和配组后电池组的整体性能。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案一种锂离子电池配组方法，包括如下步骤步骤I、对待配组的满电状态的电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Q1。步骤2、以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压。步骤3、以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3。步骤4、计算容量品质系数2=^^。Q3+Q2步骤5、当λ ^ λ。时，将单体锂离子电池的所述充电电压按时间顺序排列在一起，组成单体锂离子电池的特征向量Y(yl，y2, ... yn);计算每个单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数Yys ;其中λ ^为容量品质系数的经验值；η为特征向量的维数，即单体锂离子电池的充电电压的数据点的个数。步骤6、根据相关系数Yys的值，按分档数值范围进行分档。进一步地，在步骤I和步骤2之间还包括静置10-30分钟的步骤；在步骤2和步骤3之间还包括静置10-30分钟的步骤。优选地，标准特征向量为满足λ ^ λ ^的所有单体锂离子电池的特征向量的平均值。优选地，所述满足λ彡λ ^的锂离子电池的个数M的取值范围为Μ彡200。优选地，单体锂离子电池的特征向量的维数η的取值范围为1700彡η彡1300。优选地，步骤2中的时间IOs彡T彡2s。本专利技术的有益效果是本专利技术根据电池的容量品质系数λ、相关系数Yys的值对锂离子电池进行配组，能充分反映出单体电池寿命、容量和电池充放电的整体性能情况，充分表征了电池之间的差异，能够筛选出一致性相近的电池进行组装使用，避免了传统方法对电池一致性的表征能力的不足，提高了配组质量，使得电池组的性能得到提高。 附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例提供的锂离子电池配组方法的流程图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图I所示，为本专利技术实施例提供的一种锂离子电池配组方法的流程图，包括如下步骤步骤I、对待配组的满电状态的锂离子电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Ql。例如，锂离子电池为锰酸锂电池，其下限电压为3. 0v，第一恒流电流可以为(O. 5C-1. 5C) (C为锰酸锂电池的额定容量)。步骤2、以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压值。还以锰酸锂电池为例，其上限电压为4. 2v，第二恒流电流为(O. 5C-1. 5C)。采集充电电压的具体方法为从第O秒开始，记录第I个数据，然后每隔2秒记录一个电压数据，直至采集到η个数据点截止。步骤3、以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3。仍旧以锰酸锂电池为例，其截至电流为(O. 01C-0. 02C)。步骤4、计算容量品质系数2=^^。 Q3+Q2根据大量的实验证明，本步骤中的容量品质系数可以较好地评价锂离子电池的寿命长短，而且在实验过程中发现当λ >0.9时，该锂离子电池的寿命才被认为满足配组的要求。因此我们定义λ的经验值λ ^且λ ^彡O. 9。步骤5、当λ ^ λ。时，将单体锂离子电池的充电电压值按时间顺序排列在一起，组成单体锂离子电池的特征向量Y(yl，y2,... yn),计算每个单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数YYS。传统确定标准特征向量的方法是在同一生产批次的锂离子电池中随机抽取M ^ 200只作为标准电池，然后按照上述方法采集放电电压和充电电压获得标准电池的特征向量Y，将M个标准电池进行求平均得到标准特征向量Y。在本专利技术中可以将各个满足λ > Xci的M个锂离子电池的特征向量的平均值F作为标准特征向量，标准特征向量MM中的V—I >,ai5 -Vm本专利技术提供的确定标准特征向量F(Y1，Y2, ...Yn) Y 卜丁，…··’、η—·的方法更能准确的反映待配组锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相关性，而且方法简单，无需再另外抽取样品。计算相关系数的方法为利用现有office办公软件中excel文档中的计算相关系数的 correl 函数计算，即;=Correl (Y. Y ) 步骤6、根据相关系数Yys的值，按分档数值范围进行分档。这样将所有待配组锂离子电池进行归类，Yys在同一分档数值范围的为一档，同一档次的电池则可以配组使用。根据Yys值，按以下分档数值范围进行分档Yys的取值范围为O. 9-1.0，因此可以将Yys为(0.9-0.92)范围内的锂离子电池分为一档，Y YS为(O. 92-0. 94)范围内的锂离子电池分为二档,依次类推直到Yys = I. O。如果采集到的电压数据或电池组需要的电池较多，也可以采用范围较小的分组比进行分档，如将Yys为(0.9-0.91)范围内的锂离子电池分为一档，Yys为(0.91-0.92)范围内的锂离子电池分为二档，依次类推直到Yys = 1.0。上述电池分档Yys的数值范围是人为确定的数值范围，本领域技术人员可以根据实际需要进行确定，是本领域人员可以自由选择的；只要确保同一档次的电池配组使用，能够实现电池组装使用后电池组的整体性能得到更好地发挥的专利技术目的即可。作为上述实施例的进一步改进，在步骤I和步骤2之间还包括静置10-30分钟的步骤；在步骤2和步骤3之间还包括静置10-30分钟的步骤。由于极化的原因，如果不静置一段时间，不能准确反映锂离子电池内部状态的变化，也就不能准确的计算锂离子电池间的相关性。因此为了使配组的锂离子电池的性能更接近，在电池放电到下限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池配组方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对待配组的满电状态的电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Q1；步骤2、以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压；步骤3、以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3；步骤4、计算容量品质系数步骤5、当λ≥λ0时，将单体锂离子电池的所述充电电压按时间顺序排列在一起，组成单体锂离子电池的特征向量Y(y1，y2，...yn)；计算每个单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数γYS；其中λ0为容量品质系数的经验值；n为特征向量的维数，即单体锂离子电池的充电电压的数据点的个数；步骤6、根据相关系数γYS的值，按分档数值范围进行分档。FDA00002333343100011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池配组方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤I、对待配组的满电状态的电池以第一恒流电流放电到下限电压，并记录放电容量Ql ； 步骤2、以第二恒流电流充电至上限电压，并记录充电容量Q2和每隔时间T电池的充电电压； 步骤3、以所述上限电压恒压充电至截止电流，并记录充电容量Q3 ； 步骤4、计算容量品质系数A= V；Q1XQ2 ； Q3+Q2 步骤5、当λ ^ λ。时，将单体锂离子电池的所述充电电压按时间顺序排列在一起，组成单体锂离子电池的特征向量Y(yl，y2, ... yn);计算每个单体锂离子电池的特征向量与标准特征向量的相似性得到相关系数Yys;其中λ ^为容量品质系数的经验值；n为特征向量的维数，即单体锂离子电池的充电电压的数据点的个数； 步骤6、根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，黄勇，李强，朱永利，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：