鋰離子電池分選方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池分選方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋰離子電池配組基本沿用傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的分選工藝，即在電池分容階段將電池單體恒流恒壓充電至截止電壓和截止電流，然后放電至截止電壓，測得電池單體的靜態(tài)容量，放電倍率一般為IC或0.5C。然后將靜態(tài)容量作為主要分選參數(shù)，交流內(nèi)阻儀器測得的IKHz交流內(nèi)阻作為參考參數(shù)，將容量和內(nèi)阻相近的配成一組。傳統(tǒng)鋰離子電池分選工藝至少存在以下缺點(diǎn):(I)靜態(tài)容量與電池組實(shí)際的靜態(tài)容量不符，因?yàn)殡姵亟M恒壓能力很弱，電池單體恒壓充電后的放電容量不能真正反映配組后的靜態(tài)容量；(2)分容電流太小以至于容量沒有區(qū)分度；(3)沒有考慮單體間儲存能力的差異；(4)交流交流內(nèi)阻很不穩(wěn)定，很難反映電池的優(yōu)劣；(5)將容量和內(nèi)阻接近的依次配組會耗費(fèi)大量的人力、設(shè)備和時(shí)間成本，而且會加劇電池組之間的不一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種分選結(jié)果一致性好的鋰離子電池分選方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鋰離子電池分選方法，可以包括以下步驟:A.對多個鋰離子電池分別進(jìn)行充電至充滿；B.對多個所述鋰離子電池分別進(jìn)行荷電保持；C.將各個所述鋰離子電池在第一放電電流倍率下恒流放電至放電截止電壓，記錄此時(shí)各個所述鋰離子電池的放電容量為第一放電容量Cl ；D.對各個所述鋰離子電池恒流充電至截止電壓然后恒壓充電至截止電流；E.將各個所述鋰離子電池在第二放電電流倍率下恒流放電至中間電壓，記錄此時(shí)各個所述鋰離子電池的放電容量為第二放電容量C2 ；F.對各個所述鋰離子電池在脈沖充電電流倍率下進(jìn)行脈沖充電和脈沖放電，所述脈沖充電和脈沖放電的時(shí)間相等；G.將各個所述鋰離子電池在第二放電電流倍率下繼續(xù)恒流放電至截止電壓，記錄各個所述鋰離子電池的第三放電容量C3 ;以及H.根據(jù)所述第一放電容量Cl、第二放電容量C2與第三放電容量C3對所述多個鋰離子電池進(jìn)行分選。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋰離子電池分選方法，至少具有如下有益效果:
[0007]1.本發(fā)明的方法建立了一套標(biāo)準(zhǔn)流程，技術(shù)方案完整性好，可操作性佳，能夠提高鋰離子電池分選與配組的效率，節(jié)約人力、設(shè)備和時(shí)間成本；
[0008]2.本發(fā)明的方法包含各種電池特性配組參數(shù)檢測，同時(shí)考慮多個參數(shù)進(jìn)行分選，對多個電池進(jìn)行更為全面的比較，提高鋰離子電池配組的一致性，從而提高電池組的適用性能和壽命；
[0009]3.配組容量充分考慮了電池容量的日歷衰減現(xiàn)象，因此采用荷電保持之后的容量作為標(biāo)準(zhǔn)容量，有利于提高電池組使用的日歷衰減的一致性。
[0010]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋰離子電池分選方法還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0011]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述步驟H具體包括:H1.計(jì)算所述多個鋰離子電池的第一放電容量Cl的平均值Cla和均方差Cls,如果Cls/Cla小于第一預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為該批次的所述多個鋰離子電池合格，進(jìn)入步驟H2 ；H2.如果所述鋰離子電池的滿足(Cla-Cl)/Cla大于第二預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池；以及H3.計(jì)算各個所述鋰離子電池的第二放電容量與第三放電容量之和C= (C2+C3)，并且計(jì)算所述多個鋰離子電池的所述C的平均值Ca，如果所述鋰離子電池的滿足(Ca-C)/Ca大于第三預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池。
[0012]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述步驟A具體包括:對多個鋰離子電池分別進(jìn)行恒流充電至充電截止電壓。該實(shí)施例的方法中配組容量時(shí)考慮了電池組在應(yīng)用過程時(shí)充電近似無恒壓的特點(diǎn)，利用無恒壓容量作為標(biāo)準(zhǔn)容量對多個電池進(jìn)行分選，能夠充分保證電池在電池組中的容量一致性。
[0013]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述荷電保持的過程包括:在低溫和高溫之間選擇多個溫度點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)，將所述多個鋰離子電池在每個溫度點(diǎn)靜置一段時(shí)間。將鋰離子電池的儲存環(huán)境溫度在低溫、常溫、高溫之間進(jìn)行溫度循環(huán)，目的是檢測各電池對溫度的耐受性。該實(shí)施例中，在荷電保持期間采用多個溫度點(diǎn)循環(huán)沖擊，有利于消除電池組使用時(shí)溫度沖擊造成的不一致性。
[0014]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述脈沖充電和脈沖放電的時(shí)間長度小于lmin。脈沖充電和脈沖放電的時(shí)間不宜太長，太長可能會對電池的充電容量造成影響。
[0015]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述步驟G之后還包括步驟:對各個所述鋰離子電池恒流充電至截止電壓然后恒壓充電至截止電流。此步驟為最后一次對電池進(jìn)行充電至充滿，充滿后的電池經(jīng)過分選后可以直接進(jìn)入下一裝配環(huán)節(jié)或者銷售出廠。
[0016]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述進(jìn)行短時(shí)間脈沖充電時(shí)，還包括步驟:計(jì)算充電直流內(nèi)阻Re ;并且所述步驟H之后，還包括步驟:計(jì)算所述多個鋰離子電池的所述直流充電內(nèi)阻Re的平均值Rca，如果所述鋰離子電池的滿足I Rca-Rc I/Rca大于第四預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池。該實(shí)施例中，增設(shè)一個分選考慮因素，分選過程更為全面，電池分組的結(jié)果更為可靠、一致性好。
[0017]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述進(jìn)行短時(shí)間脈沖放電時(shí)，還包括步驟:計(jì)算放電直流內(nèi)阻Rd ;并且所述步驟H之后，還包括步驟:計(jì)算所述多個鋰離子電池的所述直流放電內(nèi)阻Rd的平均值Rda，如果所述鋰離子電池的滿足I Rda-Rd I/Rda大于第五預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池。該實(shí)施例中，增設(shè)一個分選考慮因素，分選過程更為全面，電池分組的結(jié)果更為可靠、一致性好。
[0018]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述步驟A和B之間還包括步驟:對各個所述鋰離子電池進(jìn)行第一次測量，以獲得各個所述鋰離子電池的第一交流內(nèi)阻rl，并且所述步驟H之后還包括步驟:計(jì)算所述多個鋰離子電池的所述第一交流內(nèi)阻rl的平均值rla，如果所述鋰離子電池的滿足|rla-rl|/rla大于第六預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池。該實(shí)施例中，增設(shè)一個分選考慮因素，分選過程更為全面，電池分組的結(jié)果更為可靠、一致性好。并且，該實(shí)施例中，為電池分析的配組參數(shù)引入了直流內(nèi)阻。相關(guān)技術(shù)中僅考慮交流內(nèi)阻，而交流內(nèi)阻檢測的結(jié)果具有很大的不穩(wěn)定性和隨機(jī)性。相反地，直流內(nèi)阻多次檢測的結(jié)果具有穩(wěn)定性、一致性的特點(diǎn)，而且電池組使用時(shí)的倍率性能是由直流內(nèi)阻決定的。因此在配組參數(shù)引入直流內(nèi)阻有利于提高鋰離子電池配組的準(zhǔn)確性。
[0019]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述步驟B和C之間還包括步驟:對各個所述鋰離子電池進(jìn)行第二次測量，以獲得各個所述鋰離子電池的第二交流內(nèi)阻r2，并且所述步驟H之后還包括步驟:計(jì)算所述多個鋰離子電池的所述第二交流內(nèi)阻r2的平均值r2a，如果所述鋰離子電池的滿足I r2a-r2 | /r2a大于第七預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為是配組不合格品，篩除所述鋰離子電池。該實(shí)施例中，增設(shè)一個分選考慮因素，分選過程更為全面，電池分組的結(jié)果更為可靠、一致性好。并且，該實(shí)施例中，為電池分析的配組參數(shù)引入了直流內(nèi)阻。相關(guān)技術(shù)中僅考慮交流內(nèi)阻，而交流內(nèi)阻檢測的結(jié)果具有很大的不穩(wěn)定性和隨機(jī)性。相反地，直流內(nèi)阻多次檢測的結(jié)果具有穩(wěn)定性、一致性的特點(diǎn)，而且電池組使用時(shí)的倍率性能是由直流內(nèi)阻決定的。因此在配組參數(shù)引入直流內(nèi)阻有利于提高鋰離子電池配組的準(zhǔn)確性。
[0020]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的鋰離子電池分選方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]本發(fā)明旨在提出一種鋰離子電池分選方法，該方法充分考慮了電池組近似無恒壓充電的容量特性、大倍率充放電適應(yīng)性、儲存能力差異、溫度應(yīng)力特性、直流內(nèi)阻等參數(shù)，能對已分選電池?zé)o差異化配組，既能提高電池組的一致性，又能提高配組效率。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鋰離子電池分選方法，可以包括以下步驟:
[0026]A.對多個鋰離子電池分別進(jìn)行充電至充滿。
[0027]B.對多個鋰離子電池分別進(jìn)行荷電保持。
[0028]C.將各個鋰離子電池在第一放電電流倍率下恒流放電至放電截止電壓，記錄此時(shí)各個鋰離子電池的放電容量為第一放電容量Cl。
[0029]D.對各個鋰離子電池恒流充電至截止電壓然后恒壓充電至截止電流。