[發(fā)明專利]一種鋰離子電池配組方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310421373.1
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103487758A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向勇;臧亮;尹從明
• 申請（專利權(quán)）人: 向勇
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;H01M10/42
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 彭成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池配組方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有能量密度高、放電倍率大、循環(huán)壽命長等性能優(yōu)點，是一種綠色、環(huán)保的化學(xué)儲能裝置，被廣泛應(yīng)用于電動汽車、電動工具、后備電源、儲能電站等。鋰離子電池的應(yīng)用通常需要將數(shù)只或數(shù)十只甚至上百只鋰離子電池單體串聯(lián)成組使用。由于用于制造鋰離子電池材料及制造工藝的缺陷，鋰離子電池單體間存在性能差異。性能差異的電池單體被串到一起使用時，電池組壽命往往表現(xiàn)不理想。

影響鋰離子電池配組一致性差異的因素有自放電率、容量、串聯(lián)電池單體初始狀態(tài)等。目前，電池組配組方法通常通過測量電池半電儲存一短時間電壓差的方法，判斷自放電率的差異進行配組。由于電池半電狀態(tài)電壓隨容量變化緩和，這種方法精確度不足。按容量分級配組方法往往比較復(fù)雜、操作性差，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鋰離子電池配組方法，優(yōu)化配組流程。通過對影響電池組關(guān)鍵參數(shù)篩選，提高電池組內(nèi)單體一致性。

一種鋰離子電池配組方法，步驟如下：

1.將同一批次電芯充電至原始容量C₀；

2.將電芯擱置一段時間；

3.擱置后的電芯以恒定電流進行放電至放電截止電壓，記錄其放電容量為C₁；然后以相同恒定電流充電至截止電壓，再以截止電壓恒壓充電至電流為0.01～0.2C；

4.電芯進行放電至放電截止電壓，記錄容量C₂；然后充電至原始容量C₀，記錄終止電壓V₀；

5.記錄本批次各電芯C₁、C₂容量與批次所有電芯C₁、C₂容量平均值的差值C_1平均和C_2平均，并與批次C₁、C₂容量標(biāo)準(zhǔn)差進行比較；按照如下公式

計算各容量數(shù)值：

上式中，i表示批次中第i只電芯；N為批次電芯總數(shù)；C_1i表示第i只電芯C₁放電容量；C_2i表示第i只電芯C₂放電容量；k、l為系數(shù)，數(shù)值為0.5～3，該系數(shù)越小表示篩選要求越嚴(yán)格，越大表示篩選要求越寬松；

如某一電芯容量數(shù)值滿足公式時，將該電芯剔除不進行配組，并將本電芯返回步驟1進行重新配組；

6.未滿足公式的電芯按電芯間C₁、C₂、V₀差值進行配組，電芯間差值符合控制值時分入同一組；所有電芯配完組后，未滿足控制值的電芯返回步驟1并與下一批次的電芯進行配組。

本配組方法步驟1和4中，均以恒定電流進行充電和放電，所述的恒定電流和步驟3）所述的恒定電流的倍率為0.2～1C。

步驟1和4中所述的原始容量C₀為額定容量的40%～70%。

步驟2中所述擱置時間不少于72小時；步驟6中所述的控制值為C₁容量差小于0.050Ah，C₂容量差小于0.050Ah，V₀電壓差小于0.005V。

本方法以容量C₁作為自放電率的判斷依據(jù)，相比以電壓差判斷精確度更高。同批次電芯自放電率同時測量，相比電壓逐個測量方法避免了因電池下柜后測量時間不同，電池極化作用消失導(dǎo)致準(zhǔn)確度不高的缺點。以個體電芯自放電容量C₁、放電容量值C₂與整批次電芯的容量平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差比較剔除不良品，判斷更準(zhǔn)確，降低不良電芯被配入電池組的機率。配組后電芯容量處于相同容量、電壓狀態(tài)C₀、V₀，使同組電池內(nèi)各電芯處于相同狀態(tài)，提高了一致性。未能配組電池可以具有容量V₀也可以與下一批次同一時間擱置的電芯再次進行配組，不需要再進行其它充放電過程，降低能耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明配組方法的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)實施例和附圖對本發(fā)明對進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明配組方法的流程圖，簡述如下：