[發(fā)明專利]一種鋰離子電池配組方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011060279.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112198435B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 張朝龍;趙篩篩;章博;吳晶;趙生薇;劉浩東;嚴家豪;張宣;黃萌;余旭升
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/385;G01R31/387;G01R31/389;G01R31/396;H01M10/04
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

1.一種鋰離子電池的配組方法，其特征在于：具體步驟如下：

(1)對一組單體電池編號后，測試每個單體電池的放電容量并根據(jù)放電容量大小對單體電池分類；

(2)測量每個單體電池的開路電壓；

(3)對單體電池進行脈沖功率測試實驗，得到單體電池的歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻和濃差電容的大小；

(4)分別按照放電容量、開路電壓、歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻、濃差電容對單體電池進行分級并設定級別評估分；

(5)以放電容量、開路電壓、歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻、濃差電容為七個變量，組成七維空間，采用主成分分析算法分析同一類型中單體電池的七個變量數(shù)據(jù)，得到每個變量的權值；

(6)對單體電池進行評估：計算單體電池的加權評估分，并根據(jù)加權評估分對同類單體電池分檔；

(7)根據(jù)步驟(6)中每個單體電池的加權評估分對單體電池分檔，并選擇同檔單體電池進行配組；

步驟(4)中根據(jù)放電容量和開路電壓對單體電池進行分級時首先將單體電池分別按照放電容量、開路電壓的大小從高到低排列，再將單體電池分別按照放電容量、開路電壓數(shù)據(jù)大小進行分級與級別評估分的設定；根據(jù)單體電池的歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻、濃差電容對單體電池進行分級時首先將單體電池分別按照歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻、濃差電容的數(shù)值大小由低到高排列，再將單體電池分別按照歐姆內(nèi)阻、極化電阻、極化電容、濃差電阻、濃差電容的數(shù)值大小進行分級與級別評估分的設定；

單體電池的分級與級別評估分的設定機制為：將單體電池固定均分為十級，每個級別內(nèi)數(shù)據(jù)方差為10％，且每個級別代表的級別評估分為：

其中，i為單體電池的編號，i＝1…N，N代表被測試的單體電池的總數(shù)，j為級別，j＝1…10，ν為變量即代表放電容量C、開路電壓OCV、歐姆內(nèi)阻R_o、極化內(nèi)阻R_pa、極化電容C_pa、濃差內(nèi)阻R_pc、濃差電容C_pc中的一個；

步驟(5)中所述的權值的求解方法為：

首先，將電池容量、開路電壓數(shù)據(jù)按照由高到低排列，歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻、極化電容、濃差內(nèi)阻、濃差電容數(shù)據(jù)由低到高排列，并組成矩陣

其次，矩陣A₁中每個元素減去所在列的平均值，得到中心化矩陣A₂＝[X₁?X₂X₃?X₄?X₅?X₆X₇]；

隨后，采用式(7)求出中心化矩陣的協(xié)方差矩陣X，并根據(jù)式(8)求出每個變量分別對應的特征值λ_ν：

|λE-X|＝0??????(8)

其中，Cov(x,y)＝E(xy)-E(x)E(y)，式(8)中矩陣E為與矩陣X同型的單位矩陣；

最后，求出每個變量ν分別對應的權重：

步驟(6)中所述的加權評估分S'的計算方法為：以步驟(5)中得到的每個變量ν的權值w_ν與步驟(4)中得到的每個變量ν下單體電池i所在級別的評估分S_i,j,v相乘，得到單體電池i綜合考慮變量以及變量影響權重后的加權評估分S_i'，即：

步驟(6)中根據(jù)加權評估分對同類單體電池進行分檔的方法為：將一組同類單體電池根據(jù)加權評估分從高到底排列，根據(jù)加權評估分對同類單體電池進行分檔，分檔時每五分劃為一檔，檔次范圍分別為：[100，95)，[95，90)，[90，85)，[85，80)，[80，75)，[75，70)，[70，65)，[65，60)，[60，55)，[55，50)，[50，45)，[45，40)，[40，35)，[35，30)，[30，25)，[25，20)，[20，15)，[15，10)，[10，5)，[5，0)，并從同檔中選出單體電池進行配組。