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鋰離子電池自放電一致性篩選方法與流程

641   編輯:中冶有色技術網(wǎng)   來源:天津市捷威動力工業(yè)有限公司  
2023-10-27 11:34:41
一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法與流程

1.本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法。

背景技術:

2.鋰離子聚合物電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長、尺寸同比小等優(yōu)點,在便攜式電子設備上如移動手機、藍牙耳機、mp3、mp4、mp5、數(shù)碼攝像機和筆記本電腦等得到了廣泛應用;近年來,隨著應用市場的不斷發(fā)展,客戶端對鋰離子電池性能的要求也在不斷提升,尤其是配組類電池,要求電芯必須具有較高的一致性和穩(wěn)定性,以滿足各電芯在長期循環(huán)使用過程中具有高的一致性,避免因個別電池的劣化導致整組電池性能的衰減或失效。

3.現(xiàn)有技術方案主要有以下三種:通過電芯老化前后電壓差值進行排異;通過電芯老化前后電壓差值與老化時間的比值k來排異;通過老化后電芯的殘余容量值來排異。

4.現(xiàn)有技術方案主要問題有:1、排異標準依賴老化時間,老化時間不同需制定不同排異標準;2、排異的指標都只考慮了自放電值的絕對大小,而實際需求的是電芯自放電的一致性要好,不具有不同電芯排異標準的通用性。

技術實現(xiàn)要素:

5.本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,本發(fā)明以小批量電芯為一組,排異時不以電芯自放電絕對值為依據(jù),而以電芯間自放電值間的差異為基準,排異自放電不一致的電芯,從而確保電芯間自放電的一致性。

6.在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,“包括”僅用于描述目的,而不能理解為限制于所列的包含內(nèi)容,對于本領域的技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義,可理解為“包含但不限于”。

7.為達到此發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術方案:

8.本發(fā)明提供了一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,所述篩選方法包括以下步驟:

9.(1)將待測電芯分為a、b兩部分,在電芯老化前對電芯進行放空電處理,靜置后對電芯進行充電處理,電芯的容量值記為c

cell

,對充電處理后的電芯進行老化存儲,測試電芯實際開路電壓ocv

cell

,分別計算a部分和b部分所有電芯的開路電壓的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值記為ocvk;

10.(2)取電芯,通過步驟(1)的方法得出電芯的開路電壓理想值ocv

normal

,將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想值做差,記錄所有差值,計算這些差值的標準差σ,開路電壓波動上限值記為δv

ul

;

11.(3)根據(jù)電芯開路電壓理想值ocv

normal

、實際開路電壓ocv

cell

差值的絕對值與開路電壓波動上限值δv

ul

的關系判斷電芯的一致性。

12.鋰離子電池的soc(電池的荷電狀態(tài)(state of charge),指電池中剩余電荷的可

用狀態(tài),一般用一個百分比來表示)與ocv(開路電壓(open circuit voltage),指的是電池開路時,兩極之間的電位差)存在一一對應關系,soc越大,則ocv值也越大。根據(jù)這個特性,不同容量的電芯,在放空電后充入同樣的電量,每個電芯的soc會各不相同??捎上率酵茖В?br />
13.soc

x

=c

sc

/c

x

,(soc

x

電芯soc,c

sc

充電電量,c

x

電芯容量)

14.上式中,分子充電電量csc大小相等,分母cx電芯容量大的,則計算所得電芯荷電狀態(tài)socx越??;分母cx電芯容量小的,則電芯荷電狀態(tài)socx越大。相對應的,容量高的電芯ocv低,容量低的電芯ocv高。

15.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(1)所述放空電處理和充電處理的功率相同。

16.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(1)所述靜置的時間為20~40min,例如:20min、25min、30min、35min或40min等。

17.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(1),所述老化存儲的時間為3~14天,例如:3天、5天、8天、10天或14天等。

18.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,在電芯老化前,將電芯以特定倍率放空電(放電至電池截至電壓),靜置30分鐘,在將電芯以同樣的倍率充電固定的時間(充電容量須小于電芯標稱容量)。然后對電芯進行老化存儲一定的時間(一般為3~14天),再測試各個電芯的開路電壓。

19.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(1)所述a部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avh

,b部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avl

,取a、b兩部分平均電壓差值的絕對值記為δocv,計算公式如式i所示:

20.δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。

21.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(1)所述a部分電芯的容量平均值記為c

avh

,b部分電芯的容量平均值記為c

avl

,取a、b兩部分平均容量差值的絕對值差值記為δc,計算公式如式i-ii所示:

22.δc=∣c

avh

–cavl

∣式ii。

23.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,用平均電壓差值除以平均容量差值即可求出單位容量對應的電壓變化值,即ocvk=δocv/δc,此值亦是以容量為橫坐標以電壓為縱坐標的坐標系中的一條直線的斜率。

24.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(2)所述開路電壓理想值與電芯容量值的關系式如式iii所示:

25.ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk式iii。

26.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,設定電芯開路電壓的波動范圍限制值(此波動范圍值在生產(chǎn)期間只需設定一次,后面直接使用即可),方法是:取若干支電芯(電芯數(shù)量n一般大于100),使用前面所述方法取得所有電芯的開路電壓理想值。將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想值做差,記錄所有差值,用minitab計算這些差值的標準差σ,用4σ作為開路電壓波動上限值,也可增加余量,步驟(3)所述δv

ul

的計算公式如式iv所示:

27.δv

ul

=4σ

×

(1+x%)式iv,

28.其中,x為開路電壓波動上限值增加余量,5%≤x≤25%。

29.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

與δv

ul

的關系式如式v所示:

30.ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。

31.作為本發(fā)明所述的鋰離子電池自放電一致性篩選方法的優(yōu)選技術方案,步驟(3)所述判斷電芯的一致性的判斷方法為若電芯開路電壓理想值與實際開路電壓差值的絕對值小于開路電壓波動上限,即認為此電芯自放電一致性合格,否則認為不合格。

32.相對于現(xiàn)有技術,本發(fā)明具有以下有益效果:

33.(1)本發(fā)明所述鋰離子電池自放電一致性篩選方法的排異使用基準是各電芯間自放電的一致性,因此與老化時間無關,適用性強。

34.(2)本發(fā)明所述鋰離子電池自放電一致性篩選方法不使用電芯自放電絕對值為排異標準,因此適用于不同的三元鋰離子電池,通用性強。

附圖說明

35.圖1是實施例1所述電芯老化前后壓降值分布散點圖。

具體實施方式

36.下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,實施例的內(nèi)容不構成對本發(fā)明的限制,基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

37.現(xiàn)有技術方案篩選電芯一致性方法的排異標準依賴老化時間,老化時間不同需制定不同排異標準,排異的指標都只考慮了自放電值的絕對大小,而實際需求的是電芯自放電的一致性要好,不具有不同電芯排異標準的通用性。

38.至少為了解決上述問題,本發(fā)明在一個實施例中提供一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,所述篩選方法包括以下步驟:

39.(1)將待測電芯分為a、b兩部分,在電芯老化前對電芯進行放空電處理,靜置后對電芯進行充電處理,電芯的容量值記為c

cell

,對充電處理后的電芯進行老化存儲,測試電芯實際開路電壓ocv

cell

,分別計算a部分和b部分所有電芯的開路電壓的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值記為ocvk;

40.(2)取電芯,通過步驟(1)的方法得出電芯的開路電壓理想值ocv

normal

,將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想值做差,記錄所有差值,計算這些差值的標準差σ,開路電壓波動上限值記為δv

ul

;

41.(3)根據(jù)電芯開路電壓理想值ocv

normal

、實際開路電壓ocv

cell

差值的絕對值與開路電壓波動上限值δv

ul

的關系判斷電芯的一致性。

42.本發(fā)明對電芯數(shù)量不做具體要求,如果電芯數(shù)量為奇數(shù),則暫時將組內(nèi)最后一個電芯數(shù)據(jù)去除,判定電芯自放電一致性時再加上。

43.本發(fā)明在一個實施例中,排異使用基準是各電芯間自放電的一致性,因此與老化時間無關,適用性強,不使用電芯自放電絕對值為排異標準,因此適用于不同的三元鋰離子電池,通用性強。

44.在一個實施例中,步驟(1)所述放空電處理和充電處理的功率相同。

45.在一個實施例中,步驟(1)所述靜置的時間為20~40min,例如:20min、25min、30min、35min或40min等。

46.在一個實施例中,步驟(1),所述老化存儲的時間為3~14天,例如:3天、5天、8天、10天或14天等。

47.在一個實施例中,在電芯老化前,將電芯以特定倍率放空電(放電至電池截至電壓),靜置30分鐘,在將電芯以同樣的倍率充電固定的時間(充電容量須小于電芯標稱容量)。然后對電芯進行老化存儲一定的時間(一般為3~14天),再測試各個電芯的開路電壓。

48.鋰離子電池的soc(電池的荷電狀態(tài)(state of charge),指電池中剩余電荷的可用狀態(tài),一般用一個百分比來表示)與ocv(開路電壓(open circuit voltage),指的是電池開路時,兩極之間的電位差)存在一一對應關系,soc越大,則ocv值也越大。根據(jù)這個特性,不同容量的電芯,在放空電后充入同樣的電量,每個電芯的soc會各不相同??捎上率酵茖В?br />
49.soc

x

=c

sc

/c

x

,(soc

x

電芯soc,c

sc

充電電量,c

x

電芯容量)

50.上式中,分子充電電量csc大小相等,分母cx電芯容量大的,則計算所得電芯荷電狀態(tài)socx越??;分母cx電芯容量小的,則電芯荷電狀態(tài)socx越大。相對應的,容量高的電芯ocv低,容量低的電芯ocv高。

51.在一個實施例中,步驟(1)所述a部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avh

,b部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avl

,取a、b兩部分平均電壓差值的絕對值記為δocv,計算公式如式i所示:

52.δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。

53.在一個實施例中,以若個電芯為一組(一般以一個電池包所用電芯數(shù)量加上一兩塊為標準,也可自行定義,電芯數(shù)量n一般大于100),匯總組內(nèi)電芯的容量和開路電壓數(shù)據(jù)。將電芯按照容量值由低到高進行排序,再按電芯順序將組內(nèi)電芯平均分成a和b兩部分。

54.在一個實施例中,步驟(1)所述a部分電芯的容量平均值記為c

avh

,b部分電芯的容量平均值記為c

avl

,取a、b兩部分平均容量差值的絕對值差值記為δc,計算公式如式i-ii所示:

55.δc=∣c

avh

–cavl

∣式ii。

56.在一個實施例中,用平均電壓差值除以平均容量差值即可求出單位容量對應的電壓變化值,即ocvk=δocv/δc,此值亦是以容量為橫坐標以電壓為縱坐標的坐標系中的一條直線的斜率。

57.在一個實施例中,步驟(2)所述開路電壓理想值與電芯容量值的關系式如式iii所示:

58.ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk式iii。

59.在一個實施例中,步驟(3)所述δv

ul

的計算公式如式iv所示:

60.δv

ul

=4σ

×

(1+x%)式iv,

61.其中,x為開路電壓波動上限值增加余量,5%≤x≤25%。

62.在一個實施例中,設定電芯開路電壓的波動范圍限制值(此波動范圍值在生產(chǎn)期間只需設定一次,后面直接使用即可),方法是:取若干支電芯(電芯數(shù)量n一般大于100),使用前面所述方法取得所有電芯的開路電壓理想值。將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想

值做差,記錄所有差值,用minitab計算這些差值的標準差σ,用4σ作為開路電壓波動上限值,也可增加余量,比如20%,即將此值增加一定的幅度,此時開路電壓波動上限值為δvul=4σ*(1+20%)。

63.在一個實施例中,步驟(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

與δv

ul

的關系式如式v所示:

64.ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。

65.在一個實施例中,步驟(3)所述判斷電芯的一致性的判斷方法為若電芯開路電壓理想值與實際開路電壓差值的絕對值小于開路電壓波動上限,即認為此電芯自放電一致性合格,否則認為不合格。

66.實施例1

67.本實施例提供了一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,所述篩選方法具體如下:

68.(1)選生產(chǎn)現(xiàn)場標稱37ah三元鋰離子電芯168只,其分容容量值分別為:

69.41078mah,40729.6mah,40753.9mah,40502.8mah,40574.3mah,40238.2mah,40243.5mah,40937.7mah,40215.6mah,40637.1mah,40740.9mah,40500.5mah,41419.5mah,40845.6mah,41254.5mah,41031.1mah,40560.6mah,41035.2mah,41488.6mah,40405.7mah,40186.2mah,40813.1mah,40586mah,40573mah,40088.3mah,40501.6mah,40605.2mah,41074.2mah,40627.2mah,40949.1mah,41348.3mah,40411.4mah,40869.7mah,40902.5mah,41170.1mah,41057.3mah,40223.5mah,41073.5mah,40418.7mah,40608.4mah,41028.1mah,40974mah,41321.2mah,40496.9mah,40404mah,40937.4mah,41078.5mah,41431.3mah,41077.4mah,40537.7mah,40963.7mah,40805.6mah,40372.8mah,40602.2mah,41110.9mah,41248.9mah,41152.1mah,40172.7mah,40632.1mah,39720.2mah,40406.7mah,40670.7mah,41073.1mah,40868.3mah,40789mah,40602.1mah,40433.1mah,40876.7mah,40178.7mah,40757.4mah,41191.2mah,40589.1mah,41022.3mah,40926.7mah,40598.9mah,40692.8mah,40800.4mah,40151mah,40492.1mah,41375.3mah,40650.9mah,41316mah,40218.7mah,41297.9mah,40532mah,40641.3mah,41062.3mah,41434.6mah,41286.3mah,40073.6mah,40889.1mah,41226.2mah,40919.4mah,40085.5mah,40601mah,41264.4mah,40553.4mah,40151.1mah,40386.4mah,41000.3mah,40590.4mah,40687.3mah,40316.2mah,40886.8mah,41059.3mah,41462.9mah,40609.2mah,40704mah,41086.5mah,40814.4mah,41053.8mah,41015mah,40851.5mah,41099.9mah,41070.4mah,41205.7mah,40681.2mah,40788.2mah,40773.1mah,41078.5mah,40432.4mah,41408.7mah,40697.2mah,40690.5mah,40620.6mah,40953mah,40607.2mah,40753mah,40562.8mah,41002.1mah,40959.3mah,40946.5mah,40774.5mah,40117.2mah,40611mah,41298.4mah,40801.5mah,40231mah,40722.6mah,40645.2mah,41212.2mah,41121.7mah,40542.4mah,40532.5mah,41109.7mah,40332.8mah,40653mah,40484.8mah,40600.9mah,40893mah,40621.5mah,40855.8mah,41030.5mah,40861.3mah,41229.9mah,40830mah,40698.8mah,41238.2mah,40331.9mah,40954.6mah,41008mah,39935.2mah,40987.9mah,41220mah,41079.4mah,41862.1mah,40471.3mah,40873.7mah,使用1c電流放至電芯放電截至電壓,此處是2.5v,靜置30分鐘,再以1c電流充電18分鐘。電芯老化擱置7天后,進行開路電壓測試,測試結果分別為:

70.3625.21mv,3627.5mv,3629.14mv,3628.5mv,3628.32mv,3630.37mv,3630.37mv,

3626.81mv,3631.06mv,3627.93mv,3628.13mv,3628.74mv,3622.9mv,3627.28mv,3624.72mv,3626.5mv,3628.37mv,3625.65mv,3623.69mv,3629.06mv,3631.08mv,3627.85mv,3628.1mv,3628.11mv,3631.3mv,3628.43mv,3627.76mv,3625.51mv,3628.13mv,3626.83mv,3624.76mv,3629.67mv,3626.5mv,3626.4mv,3625.79mv,3625.55mv,3630.65mv,3624.42mv,3629.68mv,3627.71mv,3626.09mv,3625.96mv,3624.34mv,3628.32mv,3629.1mv,3625.74mv,3626.05mv,3623.64mv,3625.73mv,3628.26mv,3625.95mv,3626.93mv,3629.72mv,3628.48mv,3626.46mv,3624.25mv,3624.94mv,3630.67mv,3628.24mv,3626.61mv,3629.19mv,3627.85mv,3625.17mv,3626.66mv,3627.24mv,3627.77mv,3628.86mv,3627.04mv,3630.59mv,3627.41mv,3624.17mv,3628.22mv,3625.66mv,3626.49mv,3628.23mv,3627.55mv,3625.14mv,3630.71mv,3629.47mv,3624.22mv,3627.69mv,3624.46mv,3630.65mv,3624.63mv,3628.18mv,3627.63mv,3625.39mv,3625.46mv,3624.53mv,3630.77mv,3626.07mv,3624.58mv,3626.1mv,3630.94mv,3627.99mv,3624.02mv,3628.55mv,3630.79mv,3628.77mv,3626.56mv,3628.18mv,3627.53mv,3630.32mv,3626.06mv,3625.99mv,3623.01mv,3628.02mv,3627.88mv,3625.93mv,3626.98mv,3626.23mv,3625.32mv,3626.88mv,3624.76mv,3624.95mv,3624.55mv,3627.53mv,3627.94mv,3627.25mv,3625.25mv,3629.44mv,3624.17mv,3628.15mv,3627.77mv,3627.95mv,3626.28mv,3627.89mv,3626.77mv,3628.29mv,3626.49mv,3626.46mv,3626.08mv,3627.03mv,3630.99mv,3627.57mv,3626.15mv,3627mv,3630.75mv,3627.12mv,3629.29mv,3624.47mv,3625.24mv,3627.94mv,3628.38mv,3625.49mv,3630.2mv,3628.31mv,3628.8mv,3629.23mv,3626.23mv,3628.09mv,3626.38mv,3625.12mv,3627.41mv,3625.27mv,3627.43mv,3628.23mv,3624.69mv,3629.68mv,3626.6mv,3624.95mv,3631.57mv,3625.63mv,3625.01mv,3625.53mv,3623.95mv,3628.81mv,3626.44mv,將這些電芯按容量從小到大進行排序,電芯進行編號分別記為1、2、3、4、5、



100、101、102、103、



168,將電芯分成兩組,取1~84號為a組,第85~168號為b組。分別計算a部分和b部分所有電芯的開路電壓的平均值和容量平均值,a部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avh

、b部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avl

、a部分電芯的容量平均值記為c

avh

、b部分電芯的容量平均值記為c

avl

。經(jīng)計算,a組的平均電壓ocv

avh

為:3628.788333,平均容量c

avh

為:40489.96667,b組的平均電壓ocv

avl

為:3625.600238,平均容量c

avl

為:41077.60476;

71.(2)根據(jù)式iii ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk,計算電芯的開路電壓理想值ocv

normal

按序號排序應分別為:

72.3632.964525mv,3631.798092mv,3631.047234mv,3630.982674mv,3630.967483mv,3630.810693mv,3630.627319mv,3630.626776mv,3630.50959mv,3630.477039mv,3630.436349mv,3630.276846mv,3630.260028mv,3630.233986mv,3630.193297mv,3630.154235mv,3630.125481mv,3629.731064mv,3629.645887mv,3629.641005mv,3629.423994mv,3629.35021mv,3629.254725mv,3629.245502mv,3629.240077mv,3629.214578mv,3629.174974mv,3629.100648mv,3629.09685mv,3628.889605mv,3628.816364mv,3628.776759mv,3628.750718mv,3628.731187mv,3628.725219mv,3628.718709mv,3628.560291mv,3628.557578mv,3628.529367mv,

3628.503868mv,3628.44419mv,3628.405128mv,3628.393193mv,3628.337855mv,3628.330802mv,3628.267326mv,3628.250508mv,3628.243455mv,3628.19734mv,3628.18649mv,3628.185947mv,3628.179979mv,3628.179437mv,3628.163161mv,3628.152311mv,3628.1458mv,3628.14146mv,3628.131695mv,3628.079612mv,3628.074729mv,3628.043805mv,3628.017221mv,3627.990095mv,3627.967309mv,3627.94615mv,3627.915226mv,3627.903833mv,3627.807806mv,3627.750841mv,3627.717747mv,3627.700386mv,3627.687908mv,3627.664036mv,3627.655356mv,3627.627145mv,3627.526234mv,3627.488258mv,3627.426952mv,3627.361306mv,3627.356424mv,3627.337435mv,3627.252258mv,3627.244663mv,3627.170337mv,3627.165997mv,3627.104149mv,3627.098181mv,3627.075937mv,3627.035248mv,3627.028195mv,3626.943561mv,3626.858926mv,3626.826917mv,3626.803589mv,3626.77375mv,3626.735773mv,3626.728177mv,3626.706476mv,3626.6902mv,3626.635405mv,3626.622927mv,3626.601769mv,3626.550229mv,3626.458541mv,3626.418937mv,3626.360887mv,3626.359259mv,3626.311517mv,3626.297411mv,3626.276252mv,3626.267572mv,3626.242073mv,3626.218202mv,3626.162322mv,3626.08691mv,3626.019637mv,3626.009872mv,3625.977863mv,3625.939886mv,3625.900281mv,3625.868815mv,3625.855794mv,3625.852539mv,3625.830295mv,3625.729385mv,3625.710397mv,3625.699546mv,3625.68327mv,3625.639326mv,3625.624678mv,3625.622507mv,3625.61871mv,3625.601349mv,3625.598094mv,3625.595381mv,3625.595381mv,3625.590498mv,3625.551979mv,3625.47928mv,3625.426113mv,3625.419602mv,3625.361009mv,3625.196081mv,3625.098426mv,3624.983953mv,3624.905287mv,3624.870023mv,3624.827705mv,3624.794069mv,3624.773995mv,3624.728966mv,3624.670915mv,3624.640534mv,3624.586823mv,3624.46801mv,3624.405077mv,3624.402364mv,3624.30688mv,3624.278668mv,3624.131643mv,3623.985161mv,3623.803957mv,3623.745364mv,3623.681346mv,3623.663443mv,3623.509907mv,3623.370478mv,3621.34414mv;

73.(3)將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想值做差,結果分別是:-6.354524628mv,-0.228091688mv,-0.277234391mv,-0.042673684mv,0.332517071mv,0.179307359mv,0.082681468mv,0.163223995mv,0.160409816mv,0.112961432mv,0.643650954mv,0.783153877mv,0.389972212mv,0.416013506mv,0.556703027mv,0.215764967mv,0.244518895mv,0.588935987mv,0.034112718mv,0.558995461mv,0.29600624mv,-0.580210095mv,-0.154725352mv,-0.185502394mv,-0.050077124mv,0.455421642mv,0.50502611mv,0.339352302mv,-0.23685001mv,-0.079604715mv,-0.016363577mv,0.69324089mv,-0.430717816mv,0.008813154mv,-0.29521905mv,-0.218708726mv,-0.380290857mv,-0.177578223mv,-0.269366821mv,-0.563868055mv,0.10580991mv,-0.03512815mv,-0.103192557mv,-0.227854808mv,-0.010801958mv,-0.167326305mv,-0.030507969mv,-0.063455119mv,0.032659672mv,1.043510211mv,-0.195947263mv,-0.409979466mv,0.300563061mv,-0.403161131mv,-0.262310592mv,-0.435800268mv,-0.121460053mv,-0.561694568mv,-0.129611981mv,0.015270762mv,

0.086194798mv,0.222778619mv,-0.060095034mv,-0.337308902mv,1.343849649mv,-0.225226315mv,0.406166751mv,0.042194021mv,-0.22084065mv,-0.187746506mv,0.069614357mv,-0.137907523mv,0.485963662mv,0.574644093mv,0.252855495mv,-0.406234493mv,0.011742394mv,0.703047939mv,-0.5913063mv,1.783576442mv,0.072564885mv,-0.002258384mv,-0.214663006mv,0.769663186mv,0.074003401mv,-1.964148527mv,-0.09818073mv,-0.145937125mv,0.814752396mv,-0.048194754mv,0.48643945mv,0.421073654mv,0.053082744mv,-0.423588597mv,0.636250385mv,-0.075772728mv,-0.228177351mv,-0.266476273mv,0.349799535mv,-0.575405243mv,-0.552927123mv,-0.371768572mv,-0.150228512mv,-0.358541457mv,0.07106301mv,-0.620886607mv,0.450740974mv,-0.231516654mv,0.532589046mv,0.003747597mv,0.332428029mv,0.217926795mv,-0.268202019mv,-0.202321743mv,-0.456910497mv,0.540362844mv,0.480128329mv,-1.027862581mv,-0.619885694mv,-0.240281227mv,0.221185336mv,-0.735794017mv,0.647461144mv,-0.180295251mv,0.500614762mv,-0.160396795mv,0.290453744mv,-0.293270447mv,-0.689325765mv,-0.454677537mv,-1.202507429mv,-0.108709741mv,0.128651122mv,-0.388093716mv,0.454618918mv,-0.345381082mv,-0.060498339mv,0.378021074mv,-0.719280315mv,0.063887326mv,1.04039765mv,-0.12100944mv,-0.256081247mv,0.691573603mv,-0.81395321mv,-0.355286803mv,-0.400022551mv,0.182294551mv,-0.214068778mv,0.496004719mv,-0.038965544mv,-0.420915161mv,0.079466348mv,-0.566823484mv,0.061989918mv,0.224923044mv,1.747635679mv,0.153120422mv,0.061331823mv,0.628356626mv,0.234838902mv,0.366042903mv,-0.845364186mv,-0.041346006mv,1.796557383mv,-0.49990749mv,0.319521936mv,2.60586009mv,使用minitab軟件,計算這些差值的標準差σ的值為0.729,預留20%余量,根據(jù)公式iv:δv

ul

=4σ

×

(1+20%),電壓波動限值約為:3.5;

74.(4)根據(jù)式v:ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

,將每個電芯的實測電壓與理想開路電壓差值的絕對值與電壓波動限制做比較,如果電芯開路電壓理想值與實際開路電壓(ocvcell)差值的絕對值小于開路電壓波動上限,即認為此電芯自放電一致性合格,否則認為不合格,由此可知編號為1的電芯自放電一致性差(差值絕對值為6.354524628,大于電壓波動上限值3.5),需要剔除。而從電芯老化電壓下降值,無法看出此電芯自放電的一致性問題。圖1是此批電芯老化前后壓降值分布散點圖,目視無自放電異常。

75.申請人聲明,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,所屬技術領域的技術人員應該明了,任何屬于本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。技術特征:

1.一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,其特征在于,所述篩選方法包括以下步驟:(1)將待測電芯分為a、b兩部分,在電芯老化前對電芯進行放空電處理,靜置后對電芯進行充電處理,電芯的容量值記為c

cell

,對充電處理后的電芯進行老化存儲,測試電芯實際開路電壓ocv

cell

,分別計算a部分和b部分所有電芯的開路電壓的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值記為ocv

k

;(2)取電芯,通過步驟(1)的方法得出電芯的開路電壓理想值ocv

normal

,將每個電芯的開路電壓與開路電壓理想值做差,記錄所有差值,計算這些差值的標準差σ,開路電壓波動上限值記為δv

ul

;(3)根據(jù)電芯開路電壓理想值ocv

normal

、實際開路電壓ocv

cell

差值的絕對值與開路電壓波動上限值δv

ul

的關系判斷電芯的一致性。2.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(1)所述放空電處理和充電處理的功率相同。3.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(1)所述靜置的時間為20~40min。4.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(1),所述老化存儲的時間為3~14天。5.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(1)所述a部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avh

,b部分電芯的開路電壓平均值記為ocv

avl

,取a、b兩部分平均電壓差值的絕對值記為δocv,計算公式如式i所示:δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。6.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(1)所述a部分電芯的容量平均值記為c

avh

,b部分電芯的容量平均值記為c

avl

,取a、b兩部分平均容量差值的絕對值差值記為δc,計算公式如式i-ii所示:δc=∣c

avh



c

avl

∣式ii。7.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(2)所述開路電壓理想值與電芯容量值的關系式如式iii所示:ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocv

k

式iii。8.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(2)所述δv

ul

的計算公式如式iv所示:δv

ul

=4σ

×

(1+x)式iv,其中,x為開路電壓波動上限值增加余量,5%≤x≤25%。9.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

與δv

ul

的關系式如式v所示:ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。10.如權利要求1所述的篩選方法,其特征在于,步驟(3)所述判斷電芯的一致性的判斷方法為若電芯開路電壓理想值與實際開路電壓差值的絕對值小于開路電壓波動上限,即認為此電芯自放電一致性合格,否則認為不合格。

技術總結

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池自放電一致性篩選方法,本發(fā)明以小批量電芯為一組,排異時不以電芯自放電絕對值為依據(jù),而以電芯間自放電值間的差異為基準,排異自放電不一致的電芯,從而確保電芯間自放電的一致性。從而確保電芯間自放電的一致性。從而確保電芯間自放電的一致性。

技術研發(fā)人員:張福生 孟令玲 王貴超

受保護的技術使用者:天津市捷威動力工業(yè)有限公司

技術研發(fā)日:2022.07.07

技術公布日:2022/10/13
聲明:
“鋰離子電池自放電一致性篩選方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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