[發(fā)明專利]一種鋰離子動(dòng)力電池多參數(shù)分選方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910163205.4
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN111617989A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏必忠;楊亞迪;周杰;王華文;董紅偉;姜久春;李建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院;欣旺達(dá)電動(dòng)汽車電池有限公司
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種鋰離子動(dòng)力電池的多參數(shù)分選方法。首先進(jìn)行電池掃碼，之后分別對單次放電脈沖以及單次充電脈沖進(jìn)行測試，繪制電池端電壓?時(shí)間曲線，提取曲線上電壓初始值與最低值的差值ΔU₁與ΔU₂作為放電極化電壓，之后使用內(nèi)阻測試儀對完成測試的電池進(jìn)行內(nèi)阻測試和電壓測試，獲取各電池的內(nèi)阻R和電壓U，最后以ΔU₁、ΔU₂、R、U作為分選參數(shù)進(jìn)行聚類，得到電池聚類結(jié)果，完成電池分選。本發(fā)明以極化電壓作為電池分選的依據(jù)之一，結(jié)合電池內(nèi)阻、電池電壓等靜態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)參數(shù)結(jié)合的鋰電池多參數(shù)分選，具有較高的綜合一致性，同時(shí)，能夠節(jié)省時(shí)間，提高電池的分選效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子動(dòng)力電池多參數(shù)分選方法。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車依靠電池來進(jìn)行動(dòng)力供能，電芯和電池系統(tǒng)的性能決定了電動(dòng)車的動(dòng)力性能。鋰離子電池由于具有比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、充放電壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)中。但限于單體電池的容量、電壓、能量有限等原因，必須通過串并聯(lián)成組后才能達(dá)到供能要求。電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)一般是由單體電池成組后組成電池模組，再由模組組成電池包。一輛電動(dòng)汽車可能擁有非常龐大數(shù)量的電池，因此電池單體之間的不一致性可能會限制成組后電池整體的性能。故在電池成組之前需要進(jìn)行電池分選，選出性能一致性好的電池成組，以保證電池模組和電池包的性能與壽命。

在電池模組的生產(chǎn)產(chǎn)線上，電池分選往往是第一道工序。目前產(chǎn)線上的電池分選是通過對單體電池的容量、電壓、內(nèi)阻等外特性進(jìn)行靜態(tài)篩選，篩選時(shí)間短，效率高，但是只能保證篩選出的單體電池的這些指標(biāo)保持一致，無法反映電池在工作時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。若采用對電池進(jìn)行完整充放電實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分選，則又會耗費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重降低產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。因此現(xiàn)在需要一種既能同時(shí)反映電池的動(dòng)態(tài)工作特性與靜態(tài)參數(shù)，又能兼顧產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏的電池分選方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種鋰離子動(dòng)力電池的多參數(shù)分選方法，能夠節(jié)省時(shí)間，提高電池的分選效率。

本發(fā)明所述的一種鋰離子動(dòng)力電池的多參數(shù)分選方法，包括如下步驟：

步驟一、使用電池掃碼設(shè)備對產(chǎn)線上待分選的電池進(jìn)行掃碼；

步驟二、對多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池單體同時(shí)進(jìn)行單次放電脈沖實(shí)驗(yàn)，并在完成放電后靜置一段時(shí)間，同一批測試的單體電池的放電電流、放電時(shí)間和靜置時(shí)間應(yīng)保持完全一致；繪制單次脈沖放電的電壓-時(shí)間曲線；通過電壓-時(shí)間曲線提取放電極化電壓ΔV₁作為第一判據(jù)參數(shù)；步驟三、對完成單次放電脈沖實(shí)驗(yàn)并靜置后的鋰離子動(dòng)力電池，進(jìn)行單次脈沖充電測試，并在完成放電后靜置一段時(shí)間，同一批測試的單體電池的充電電流、充電時(shí)間和靜置時(shí)間應(yīng)保持完全一致；充電電流、充電時(shí)間與放電實(shí)驗(yàn)時(shí)保持一致，即保證充電容量與放電容量保持一致；繪制單次脈沖放電的電壓-時(shí)間曲線；通過電壓-時(shí)間曲線提取充電極化電壓ΔV₂作為第二判據(jù)參數(shù)；

步驟四、對完成單次充電脈沖實(shí)驗(yàn)并靜置后的單體電池分別進(jìn)行直流內(nèi)阻測試和電壓測試，得到單體電池的直流內(nèi)阻R、開路電壓U分別作為第三、第四判據(jù)參數(shù)；

步驟五、以四個(gè)判據(jù)參數(shù)ΔV₁、ΔV₂、R、U為聚類算法的參數(shù)維度，使用聚類算法對完成電池測試的單體電池進(jìn)行聚類分組，實(shí)現(xiàn)對鋰離子動(dòng)力電池的多參數(shù)分選。

進(jìn)一步的，在所述步驟一中，所選電池為同批次的滿電狀態(tài)下的鋰離子電池。

進(jìn)一步的，所述步驟二中，放電極化電壓ΔV₁使用單次脈沖放電的電壓-時(shí)間曲線中初始電壓與電壓最低值的差值表示。

進(jìn)一步的，所述步驟三中，充電極化電壓ΔV₂使用單次脈沖放電的電壓-時(shí)間曲線中初始電壓與電壓最高值的差值表示。