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锂离子电池自放电一致性筛选方法与流程

630   编辑:中冶有色技术网   来源:天津市捷威动力工业有限公司  
2023-10-27 11:34:41
一种锂离子电池自放电一致性筛选方法与流程

1.本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种锂离子电池自放电一致性筛选方法。

背景技术:

2.锂离子聚合物电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长、尺寸同比小等优点,在便携式电子设备上如移动手机、蓝牙耳机、mp3、mp4、mp5、数码摄像机和笔记本电脑等得到了广泛应用;近年来,随着应用市场的不断发展,客户端对锂离子电池性能的要求也在不断提升,尤其是配组类电池,要求电芯必须具有较高的一致性和稳定性,以满足各电芯在长期循环使用过程中具有高的一致性,避免因个别电池的劣化导致整组电池性能的衰减或失效。

3.现有技术方案主要有以下三种:通过电芯老化前后电压差值进行排异;通过电芯老化前后电压差值与老化时间的比值k来排异;通过老化后电芯的残余容量值来排异。

4.现有技术方案主要问题有:1、排异标准依赖老化时间,老化时间不同需制定不同排异标准;2、排异的指标都只考虑了自放电值的绝对大小,而实际需求的是电芯自放电的一致性要好,不具有不同电芯排异标准的通用性。

技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,本发明以小批量电芯为一组,排异时不以电芯自放电绝对值为依据,而以电芯间自放电值间的差异为基准,排异自放电不一致的电芯,从而确保电芯间自放电的一致性。

6.在本发明的描述中,需要说明的是,“包括”仅用于描述目的,而不能理解为限制于所列的包含内容,对于本领域的技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义,可理解为“包含但不限于”。

7.为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

8.本发明提供了一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,所述筛选方法包括以下步骤:

9.(1)将待测电芯分为a、b两部分,在电芯老化前对电芯进行放空电处理,静置后对电芯进行充电处理,电芯的容量值记为c

cell

,对充电处理后的电芯进行老化存储,测试电芯实际开路电压ocv

cell

,分别计算a部分和b部分所有电芯的开路电压的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值记为ocvk;

10.(2)取电芯,通过步骤(1)的方法得出电芯的开路电压理想值ocv

normal

,将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差,记录所有差值,计算这些差值的标准差σ,开路电压波动上限值记为δv

ul



11.(3)根据电芯开路电压理想值ocv

normal

、实际开路电压ocv

cell

差值的绝对值与开路电压波动上限值δv

ul

的关系判断电芯的一致性。

12.锂离子电池的soc(电池的荷电状态(state of charge),指电池中剩余电荷的可

用状态,一般用一个百分比来表示)与ocv(开路电压(open circuit voltage),指的是电池开路时,两极之间的电位差)存在一一对应关系,soc越大,则ocv值也越大。根据这个特性,不同容量的电芯,在放空电后充入同样的电量,每个电芯的soc会各不相同。可由下式推导:

13.soc

x

=c

sc

/c

x

,(soc

x

电芯soc,c

sc

充电电量,c

x

电芯容量)

14.上式中,分子充电电量csc大小相等,分母cx电芯容量大的,则计算所得电芯荷电状态socx越小;分母cx电芯容量小的,则电芯荷电状态socx越大。相对应的,容量高的电芯ocv低,容量低的电芯ocv高。

15.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(1)所述放空电处理和充电处理的功率相同。

16.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(1)所述静置的时间为20~40min,例如:20min、25min、30min、35min或40min等。

17.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(1),所述老化存储的时间为3~14天,例如:3天、5天、8天、10天或14天等。

18.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,在电芯老化前,将电芯以特定倍率放空电(放电至电池截至电压),静置30分钟,在将电芯以同样的倍率充电固定的时间(充电容量须小于电芯标称容量)。然后对电芯进行老化存储一定的时间(一般为3~14天),再测试各个电芯的开路电压。

19.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(1)所述a部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avh

,b部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avl

,取a、b两部分平均电压差值的绝对值记为δocv,计算公式如式i所示:

20.δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。

21.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(1)所述a部分电芯的容量平均值记为c

avh

,b部分电芯的容量平均值记为c

avl

,取a、b两部分平均容量差值的绝对值差值记为δc,计算公式如式i-ii所示:

22.δc=∣c

avh

–cavl

∣式ii。

23.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,用平均电压差值除以平均容量差值即可求出单位容量对应的电压变化值,即ocvk=δocv/δc,此值亦是以容量为横坐标以电压为纵坐标的坐标系中的一条直线的斜率。

24.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(2)所述开路电压理想值与电芯容量值的关系式如式iii所示:

25.ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk式iii。

26.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,设定电芯开路电压的波动范围限制值(此波动范围值在生产期间只需设定一次,后面直接使用即可),方法是:取若干支电芯(电芯数量n一般大于100),使用前面所述方法取得所有电芯的开路电压理想值。将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差,记录所有差值,用minitab计算这些差值的标准差σ,用4σ作为开路电压波动上限值,也可增加余量,步骤(3)所述δv

ul

的计算公式如式iv所示:

27.δv

ul

=4σ

×

(1+x%)式iv,

28.其中,x为开路电压波动上限值增加余量,5%≤x≤25%。

29.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

与δv

ul

的关系式如式v所示:

30.ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。

31.作为本发明所述的锂离子电池自放电一致性筛选方法的优选技术方案,步骤(3)所述判断电芯的一致性的判断方法为若电芯开路电压理想值与实际开路电压差值的绝对值小于开路电压波动上限,即认为此电芯自放电一致性合格,否则认为不合格。

32.相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

33.(1)本发明所述锂离子电池自放电一致性筛选方法的排异使用基准是各电芯间自放电的一致性,因此与老化时间无关,适用性强。

34.(2)本发明所述锂离子电池自放电一致性筛选方法不使用电芯自放电绝对值为排异标准,因此适用于不同的三元锂离子电池,通用性强。

附图说明

35.图1是实施例1所述电芯老化前后压降值分布散点图。

具体实施方式

36.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,实施例的内容不构成对本发明的限制,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

37.现有技术方案筛选电芯一致性方法的排异标准依赖老化时间,老化时间不同需制定不同排异标准,排异的指标都只考虑了自放电值的绝对大小,而实际需求的是电芯自放电的一致性要好,不具有不同电芯排异标准的通用性。

38.至少为了解决上述问题,本发明在一个实施例中提供一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,所述筛选方法包括以下步骤:

39.(1)将待测电芯分为a、b两部分,在电芯老化前对电芯进行放空电处理,静置后对电芯进行充电处理,电芯的容量值记为c

cell

,对充电处理后的电芯进行老化存储,测试电芯实际开路电压ocv

cell

,分别计算a部分和b部分所有电芯的开路电压的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值记为ocvk;

40.(2)取电芯,通过步骤(1)的方法得出电芯的开路电压理想值ocv

normal

,将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差,记录所有差值,计算这些差值的标准差σ,开路电压波动上限值记为δv

ul



41.(3)根据电芯开路电压理想值ocv

normal

、实际开路电压ocv

cell

差值的绝对值与开路电压波动上限值δv

ul

的关系判断电芯的一致性。

42.本发明对电芯数量不做具体要求,如果电芯数量为奇数,则暂时将组内最后一个电芯数据去除,判定电芯自放电一致性时再加上。

43.本发明在一个实施例中,排异使用基准是各电芯间自放电的一致性,因此与老化时间无关,适用性强,不使用电芯自放电绝对值为排异标准,因此适用于不同的三元锂离子电池,通用性强。

44.在一个实施例中,步骤(1)所述放空电处理和充电处理的功率相同。

45.在一个实施例中,步骤(1)所述静置的时间为20~40min,例如:20min、25min、30min、35min或40min等。

46.在一个实施例中,步骤(1),所述老化存储的时间为3~14天,例如:3天、5天、8天、10天或14天等。

47.在一个实施例中,在电芯老化前,将电芯以特定倍率放空电(放电至电池截至电压),静置30分钟,在将电芯以同样的倍率充电固定的时间(充电容量须小于电芯标称容量)。然后对电芯进行老化存储一定的时间(一般为3~14天),再测试各个电芯的开路电压。

48.锂离子电池的soc(电池的荷电状态(state of charge),指电池中剩余电荷的可用状态,一般用一个百分比来表示)与ocv(开路电压(open circuit voltage),指的是电池开路时,两极之间的电位差)存在一一对应关系,soc越大,则ocv值也越大。根据这个特性,不同容量的电芯,在放空电后充入同样的电量,每个电芯的soc会各不相同。可由下式推导:

49.soc

x

=c

sc

/c

x

,(soc

x

电芯soc,c

sc

充电电量,c

x

电芯容量)

50.上式中,分子充电电量csc大小相等,分母cx电芯容量大的,则计算所得电芯荷电状态socx越小;分母cx电芯容量小的,则电芯荷电状态socx越大。相对应的,容量高的电芯ocv低,容量低的电芯ocv高。

51.在一个实施例中,步骤(1)所述a部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avh

,b部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avl

,取a、b两部分平均电压差值的绝对值记为δocv,计算公式如式i所示:

52.δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。

53.在一个实施例中,以若个电芯为一组(一般以一个电池包所用电芯数量加上一两块为标准,也可自行定义,电芯数量n一般大于100),汇总组内电芯的容量和开路电压数据。将电芯按照容量值由低到高进行排序,再按电芯顺序将组内电芯平均分成a和b两部分。

54.在一个实施例中,步骤(1)所述a部分电芯的容量平均值记为c

avh

,b部分电芯的容量平均值记为c

avl

,取a、b两部分平均容量差值的绝对值差值记为δc,计算公式如式i-ii所示:

55.δc=∣c

avh

–cavl

∣式ii。

56.在一个实施例中,用平均电压差值除以平均容量差值即可求出单位容量对应的电压变化值,即ocvk=δocv/δc,此值亦是以容量为横坐标以电压为纵坐标的坐标系中的一条直线的斜率。

57.在一个实施例中,步骤(2)所述开路电压理想值与电芯容量值的关系式如式iii所示:

58.ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk式iii。

59.在一个实施例中,步骤(3)所述δv

ul

的计算公式如式iv所示:

60.δv

ul

=4σ

×

(1+x%)式iv,

61.其中,x为开路电压波动上限值增加余量,5%≤x≤25%。

62.在一个实施例中,设定电芯开路电压的波动范围限制值(此波动范围值在生产期间只需设定一次,后面直接使用即可),方法是:取若干支电芯(电芯数量n一般大于100),使用前面所述方法取得所有电芯的开路电压理想值。将每个电芯的开路电压与开路电压理想

值做差,记录所有差值,用minitab计算这些差值的标准差σ,用4σ作为开路电压波动上限值,也可增加余量,比如20%,即将此值增加一定的幅度,此时开路电压波动上限值为δvul=4σ*(1+20%)。

63.在一个实施例中,步骤(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

与δv

ul

的关系式如式v所示:

64.ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。

65.在一个实施例中,步骤(3)所述判断电芯的一致性的判断方法为若电芯开路电压理想值与实际开路电压差值的绝对值小于开路电压波动上限,即认为此电芯自放电一致性合格,否则认为不合格。

66.实施例1

67.本实施例提供了一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,所述筛选方法具体如下:

68.(1)选生产现场标称37ah三元锂离子电芯168只,其分容容量值分别为:

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电流放至电芯放电截至电压,此处是2.5v,静置30分钟,再以1c电流充电18分钟。电芯老化搁置7天后,进行开路电压测试,测试结果分别为:

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,将这些电芯按容量从小到大进行排序,电芯进行编号分别记为1、2、3、4、5、



100、101、102、103、



168,将电芯分成两组,取1~84号为a组,第85~168号为b组。分别计算a部分和b部分所有电芯的开路电压的平均值和容量平均值,a部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avh

、b部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avl

、a部分电芯的容量平均值记为c

avh

、b部分电芯的容量平均值记为c

avl

。经计算,a组的平均电压ocv

avh

为:3628.788333,平均容量c

avh

为:40489.96667,b组的平均电压ocv

avl

为:3625.600238,平均容量c

avl

为:41077.60476;

71.(2)根据式iii ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocvk,计算电芯的开路电压理想值ocv

normal

按序号排序应分别为:

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)将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差,结果分别是:-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软件,计算这些差值的标准差σ的值为0.729,预留20%余量,根据公式iv:δv

ul

=4σ

×

(1+20%),电压波动限值约为:3.5;

74.(4)根据式v:ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

,将每个电芯的实测电压与理想开路电压差值的绝对值与电压波动限制做比较,如果电芯开路电压理想值与实际开路电压(ocvcell)差值的绝对值小于开路电压波动上限,即认为此电芯自放电一致性合格,否则认为不合格,由此可知编号为1的电芯自放电一致性差(差值绝对值为6.354524628,大于电压波动上限值3.5),需要剔除。而从电芯老化电压下降值,无法看出此电芯自放电的一致性问题。图1是此批电芯老化前后压降值分布散点图,目视无自放电异常。

75.申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。技术特征:

1.一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,其特征在于,所述筛选方法包括以下步骤:(1)将待测电芯分为a、b两部分,在电芯老化前对电芯进行放空电处理,静置后对电芯进行充电处理,电芯的容量值记为c

cell

,对充电处理后的电芯进行老化存储,测试电芯实际开路电压ocv

cell

,分别计算a部分和b部分所有电芯的开路电压的平均值δocv和容量平均值δc,取δocv和δc的比值记为ocv

k

;(2)取电芯,通过步骤(1)的方法得出电芯的开路电压理想值ocv

normal

,将每个电芯的开路电压与开路电压理想值做差,记录所有差值,计算这些差值的标准差σ,开路电压波动上限值记为δv

ul

;(3)根据电芯开路电压理想值ocv

normal

、实际开路电压ocv

cell

差值的绝对值与开路电压波动上限值δv

ul

的关系判断电芯的一致性。2.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1)所述放空电处理和充电处理的功率相同。3.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1)所述静置的时间为20~40min。4.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1),所述老化存储的时间为3~14天。5.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1)所述a部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avh

,b部分电芯的开路电压平均值记为ocv

avl

,取a、b两部分平均电压差值的绝对值记为δocv,计算公式如式i所示:δocv=∣ocv

avh



ocv

avl

∣式i。6.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(1)所述a部分电芯的容量平均值记为c

avh

,b部分电芯的容量平均值记为c

avl

,取a、b两部分平均容量差值的绝对值差值记为δc,计算公式如式i-ii所示:δc=∣c

avh



c

avl

∣式ii。7.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(2)所述开路电压理想值与电芯容量值的关系式如式iii所示:ocv

normal

=ocv

avh



(c

cell-c

avl

)

×

ocv

k

式iii。8.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(2)所述δv

ul

的计算公式如式iv所示:δv

ul

=4σ

×

(1+x)式iv,其中,x为开路电压波动上限值增加余量,5%≤x≤25%。9.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(3)所述ocv

normal

、ocv

cell

与δv

ul

的关系式如式v所示:ocv

normal



δv

ul

≤ocv

cell

≤ocv

normal

+δv

ul

式v。10.如权利要求1所述的筛选方法,其特征在于,步骤(3)所述判断电芯的一致性的判断方法为若电芯开路电压理想值与实际开路电压差值的绝对值小于开路电压波动上限,即认为此电芯自放电一致性合格,否则认为不合格。

技术总结

本发明提供了一种锂离子电池自放电一致性筛选方法,本发明以小批量电芯为一组,排异时不以电芯自放电绝对值为依据,而以电芯间自放电值间的差异为基准,排异自放电不一致的电芯,从而确保电芯间自放电的一致性。从而确保电芯间自放电的一致性。从而确保电芯间自放电的一致性。

技术研发人员:张福生 孟令玲 王贵超

受保护的技术使用者:天津市捷威动力工业有限公司

技术研发日:2022.07.07

技术公布日:2022/10/13
声明:
“锂离子电池自放电一致性筛选方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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