[發明專利]鉛酸電池一致性篩選方法

有效

• 申請號: 202111243219.0
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114101118B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 孔圣立;黃小川;陳宇;韓偉;李瓊林;趙光金;王陽;王默;劉堯;吳春紅;庫永恒;蘇海濤;宋庭會;張晨光
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;北京國電通網絡技術有限公司
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 姜新宇

一種鉛酸電池一致性篩選方法，包括以下步驟：在相同的試驗場景下測算至少兩個鉛酸電池在交流激勵電流下的交流阻抗數據；計算任意兩個鉛酸電池的交流阻抗數據的一致性，若所述交流阻抗數據具有一致性，則該兩個鉛酸電池具有一致性。僅通過一輪充電獲得電池的匹配情況，快速篩選到可以匹配成組的鉛酸電池，匹配方法考慮了電池的容量差別，也考慮到了運行期間的阻抗差別，保證鉛酸電池單體一致性的科學性和準確性。

技術領域

本發明涉及鉛酸電池一致性篩選領域，具體涉及一種鉛酸電池一致性篩選方法。

背景技術

在成熟的可充電電池中，鉛酸電池具有很高的可靠性和成本優勢，在對能量密度不敏感的領域，如交通、通訊、儲能等領域應用廣泛。然而鉛酸電池的循環壽命較短，超出循環壽命后，鉛酸電池單體一致性會直接影響電池包的充放電性能和健康狀態。因此，為了保證電池的一致性和使用效果，需要對電池進行回收，篩選出一致性較強的電池用于低能量密度要求的場景，這個過程被稱為退役鉛酸電池的篩選再利用。

退役電池再利用的關鍵是如何準確地對電池進行篩選配組，目前大多數廠家采用容量匹配的形式，即對電池進行多輪充放電測試獲得平均容量，再將容量接近的電池匹配成組。這種方法存在以下問題：(1)容量測定耗時長，鉛酸電池的運行倍率通常是0.2C，該倍率下的一輪充放電(含靜置)時間在十小時以上，多輪充放電則需要2～3天；(2)無法反映內部電化學參數，電池的容量是內部電化學參數共同作用的結果，盡管容量匹配法能得到單體容量相近的電池包，但在重新使用中各單體電池的容量衰減速度、發熱情況等都會有差異，會很快出現新的不一致。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉛酸電池一致性篩選方法，以快速篩選出一致性較高的鉛酸電池。

本發明的技術方案是：

一種鉛酸電池一致性篩選方法，包括以下步驟：

在相同的試驗場景下測算至少兩個鉛酸電池在交流激勵電流下的交流阻抗數據；計算任意兩個鉛酸電池的交流阻抗數據的一致性，若所述交流阻抗數據具有一致性，則該兩個鉛酸電池具有一致性。

優選的，所述試驗場景為鉛酸電池應用場景。

優選的，所述交流激勵電流的頻率為20Hz。

優選的，計算兩個鉛酸電池的交流阻抗數據的一致性的方法是：根據所述交流阻抗數據，繪制每一鉛酸電池的交流阻抗曲線；歸一化處理交流阻抗曲線的時間參數和阻抗參數進行歸一化，計算持續時間較長的交流阻抗曲線上的每個點到另一條交流阻抗曲線的最短距離，若所有的最短距離求和平均值∈距離閾值，則該兩個鉛酸電池對應的交流阻抗數據具有一致性。

優選的，測算鉛酸電池在交流激勵電流下的交流阻抗數據的方法是：向鉛酸電池輸入20Hz頻率的正弦激勵電流，采樣測量鉛酸電池兩端電壓的交流分量，通過傅里葉變換處理采樣得到的交流分量，換算得到鉛酸電池在20Hz頻率上的電壓分量，計算得到交流阻抗值。

本發明的有益效果是：

1.能夠僅通過一輪充電獲得電池的匹配情況，快速篩選到可以匹配成組的鉛酸電池，匹配方法考慮了電池的容量差別，也考慮到了運行期間的阻抗差別，保證鉛酸電池單體一致性的科學性和準確性。

附圖說明

圖1為一種基于交流阻抗的退役鉛酸電池快速篩選方法的流程圖。

圖2是一種目標電池在目標狀態下的目標交流阻抗曲線。

圖3是一種目標電池在恒流充電模式下的電壓曲線。

圖4是一種交流阻抗測量圖。

具體實施方式

下面結合附圖，以實施例的形式說明本發明，以輔助本技術領域的技術人員理解和實現本發明。除另有說明外，不應脫離本技術領域的技術知識背景理解以下的實施例及其中的技術術語。