[發明專利]一種鋰離子電池配組方法

有效

• 申請號: 201210424108.4
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102903959A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 楊帆;黃勇;李強;朱永利
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及鋰離子電池，尤其涉及一種鋰離子電池配組方法。

背景技術

隨著社會的發展，鋰離子電池的應用也越來越廣泛。在實際應用中，為了適應負載的要求經常需要將數十甚至數百只單體電池通過串連或并聯組裝在一起，以滿足高電壓高容量的需求。而理論要求這些電池的內阻、容量等參數要盡量一致，從而能使電池釋放出的功率最大。但因為生產條件、制造環境、材料特性、設備影響使得對于同一批次的電池參數如單體額定容量、單體開路電壓、單體充電電壓平臺、單體放電電壓平臺、單體內阻、單體的幾何特性等都有差異。所以單體電池之間的不一致性是絕對存在的，故在實際應用中，必須通過配組策略篩選出一致性相對較好的單體電池進行配組、組裝，才有可能使得電池組的整體性能達到令人滿意的程度。

目前普遍采用的配組方法是：根據單體電池分容后的容量、內阻、電壓、自放電等等，擬定各個組別的參數范圍，在同一范圍內的歸為一檔，同一檔的則可以組裝使用。該方法的缺陷在于，這些配組參數并不能充分反映出電池之間的差別，導致組裝使用后，電池組的整體性能發揮較差。

發明內容

本發明提供一種鋰離子電池配組方法，以更充分反映待配組單體電池之間的差別，提高電池配組質量和配組后電池組的整體性能。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種鋰離子電池配組方法，包括如下步驟：

步驟1、對待配組的滿電狀態的電池以第一恒流電流放電到下限電壓，并記錄放電容量Q1。

步驟2、以第二恒流電流充電至上限電壓，并記錄充電容量Q2和每隔時間T電池的充電電壓。

步驟3、以所述上限電壓恒壓充電至截止電流，并記錄充電容量Q3。

步驟4、計算容量品質系數

步驟5、當λ≥λ₀時，將單體鋰離子電池的所述充電電壓按時間順序排列在一起，組成單體鋰離子電池的特征向量Y(y1，y2，...yn)；計算每個單體鋰離子電池的特征向量與標準特征向量的相似性得到相關系數γ_YS；其中λ₀為容量品質系數的經驗值；n為特征向量的維數，即單體鋰離子電池的充電電壓的數據點的個數。

步驟6、根據相關系數γ_YS的值，按分檔數值范圍進行分檔。

進一步地，在步驟1和步驟2之間還包括靜置10-30分鐘的步驟；在步驟2和步驟3之間還包括靜置10-30分鐘的步驟。

優選地，標準特征向量為滿足λ≥λ₀的所有單體鋰離子電池的特征向量的平均值。

優選地，所述滿足λ≥λ₀的鋰離子電池的個數M的取值范圍為：M≥200。

優選地，單體鋰離子電池的特征向量的維數n的取值范圍為：1700≥n≥1300。

優選地，步驟2中的時間10s≥T≥2s。

本發明的有益效果是：本發明根據電池的容量品質系數λ、相關系數γ_YS的值對鋰離子電池進行配組，能充分反映出單體電池壽命、容量和電池充放電的整體性能情況，充分表征了電池之間的差異，能夠篩選出一致性相近的電池進行組裝使用，避免了傳統方法對電池一致性的表征能力的不足，提高了配組質量，使得電池組的性能得到提高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的鋰離子電池配組方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，為本發明實施例提供的一種鋰離子電池配組方法的流程圖，包括如下步驟：

步驟1、對待配組的滿電狀態的鋰離子電池以第一恒流電流放電到下限電壓，并記錄放電容量Q1。

例如，鋰離子電池為錳酸鋰電池，其下限電壓為3.0v，第一恒流電流可以為(0.5C-1.5C)(C為錳酸鋰電池的額定容量)。