本發(fā)明涉及電動汽車，特別涉及一種電動汽車動力鋰離子電池的制造一致性控制領域。

背景技術：

鋰離子電池目前是電動汽車車載儲能動力源的首選，這主要得益于它具有的諸多優(yōu)點，比如高的能量密度、高功率密度、低自放電、長壽命、免維護。在現(xiàn)有動力電池技術水平下，電動汽車必須使用大量電池串并聯(lián)形成電池組來滿足使用要求，但是動力電池組實際使用時，性能指標往往達不到單只電芯的水平，循環(huán)壽命更是縮短數(shù)倍甚至十倍。分析是由于電池的高度非線性，電池之間也存在制造工藝、材質(zhì)、使用環(huán)境、連接方式等差異，電池單體之間存在不一致。即使同一類型、同一規(guī)格、同一型號的電芯在電壓、內(nèi)阻、容量、自放電等方面也存在差別。這就需要電池組合使用時，要經(jīng)過嚴格的配組，而配組，就需要設計一致性檢測方法，這方面有相當多的工作。而設計的一致性檢測方法，則很難考慮到方方面面的，也很難說哪種一致性檢測方法測試的結果就真的代表電池的一致性，而各種一致性參數(shù)之間，也只能這個一致性參數(shù)配得好一些，那個一致性參數(shù)就會差一些。再好的一致性檢測方法和配組，首先也得有能夠滿足一致性要求的電池芯生產(chǎn)。

因此，開發(fā)生產(chǎn)技術提高出產(chǎn)動力電池的一致性，就成為一種努力的方向，專利申請201110183273.0做了有益的探索，其方法是控制單節(jié)電池內(nèi)正極片的總重量和負極片的總重量。不過這種方法并沒有觸及提高鋰離子動力電池制造一致性的本質(zhì)。電池組的一致性，指的是串聯(lián)成組的各節(jié)之間各種性能的一致性。如果在生產(chǎn)技術水平同等的條件下，每個控制單元之間的離散程度用正態(tài)分布來表示，一個正態(tài)分布用兩個參數(shù)可以完全確定，就是平均值μ和標準差σ，如圖2所示。標準差代表了一個參數(shù)的離散度，這個由3σ原理可以看出，超出[μ-3σ,μ+3σ]這個范圍的不到千分之三。但是如果串聯(lián)的一節(jié)改為N個小控制單元并聯(lián)，那么得到的均值不變，標準差σ變?yōu)樵瓉淼腘的平方根，串聯(lián)各節(jié)的一致性大大增加，以電動大巴為例，每節(jié)350Ah如果以一個350Ah的電芯來作為一致性控制單位，其參數(shù)的標準差為σ₀，如果能夠使用175個2Ah的小電芯并聯(lián)，每個2Ah的小電芯作為一致性控制單元，則參數(shù)的標準差會變?yōu)棣?sub>0/13。而不把整個電芯作為一個控制單元，而把電芯內(nèi)部的某個制造單元作為一致性控制單位，整節(jié)電芯擴展到10000個一致性控制單元，則參數(shù)的標準差會變?yōu)棣?sub>0/100。以現(xiàn)有技術容量控制的精度[-0.97μ，1.03μ]為例，可以認為σ約等于1％μ，350Ah的電池芯容量離散區(qū)間為[339.5Ah,360.5Ah]，而擴展到10000個控制單元并聯(lián)后，串聯(lián)一節(jié)350Ah的容量分布區(qū)間為[349.9,350.1]。組內(nèi)不同結間的容量差異為萬分之三，遠遠超過了千分之一的容量差異的配組標準。

現(xiàn)有技術都是以一個電芯為一致性控制單元，不能解決提高鋰離子動力電池一致性提高的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)控制方法，提高動力鋰離子電池產(chǎn)品的一致性。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種提高鋰離子電池一致性的制備方法，其包括如下步驟：

(1)確定一致性要求，即電池串聯(lián)成組的標準σ，

(2)標定鋰離子電池產(chǎn)線的一致性控制能力σc，

(3)確定需要并聯(lián)的單元電池數(shù)n＝(σ/σc)²，

(4)以電池組的容量C要求除以需要并聯(lián)的單元電池數(shù)(σ/σc)²，得到一致性控制單元的容量C/n，

(5)按照一致控制單元的容量設定控制單元，

(6)按照產(chǎn)線的正常工藝進行鋰離子電池生產(chǎn)，且將步驟(5)中設定的控制單元作為檢測對象。

本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述步驟(1)中，電池串聯(lián)成組的標準，不同節(jié)允許的參數(shù)差異為容量千分之一。

本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述步驟(2)中，以電芯為一致性控制單元，其容量差異為3％。

本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述步驟(3)中，當鋰離子電池產(chǎn)線的一致性能力為3％，而要求一致性為0.1％，則標準差σ需要降低30倍，并聯(lián)數(shù)量要求900。

本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，所述步驟(4)中，所述控制單元為極片組、極片或極片上的一個區(qū)域。

本發(fā)明的實質(zhì)是降低一致性控制的單位，利用盡可能多的一致性控制單位配組并聯(lián)來提高電池的一致性，并在前端對一致性進行盡可能有效的測試和控制?，F(xiàn)有技術一般是以一個電池芯為控制單位，本發(fā)明降低到對于極片的一致性檢測方法和控制，乃至極片上一個單位面積的一致性檢測和控制，對于特殊要求，可以控制到各種物料顆粒的一致性。

本發(fā)明是一種逼近一致性實質(zhì)的方法，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1.可以根據(jù)電池組的一致性要求來進行生產(chǎn)設計，一致性可以預先設計。

2.本發(fā)明制備得到的電池大大提高了電池的真實一致性，延長電池使用壽命，提高電池性能。

附圖說明

圖1為細化一致性控制單位的示意圖。

圖2為細化一致性控制單位的效果示意圖，可用于計算一致性控制的單元采用多大容量的單位。

圖3一致性設計過程示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例和說明書附圖對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的品種可以根據(jù)具體廠家的要求做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

實施例1 倍率型錳酸鋰44安時177串電池組的制備方法的提高一致性方法，其包括如下步驟：

1.明確一致性要求，即電池串聯(lián)成組的標準，不同節(jié)允許的參數(shù)差異，比如容量0.5％，

2.標定產(chǎn)線的一致性控制能力，比如以電芯為一致性控制單元，其容量差異為3％，

3.確定需要并聯(lián)的單元數(shù)，比如產(chǎn)線的一致性能力為3％，而要求0.5％，則標準差σ需要降低6倍，并聯(lián)數(shù)量要求36，

4.以電池組的容量要求除以需要并聯(lián)的單元數(shù)，得到一致性控制單元的容量44/36＝1.22Ah，

5.按照一致控制單元的容量設定控制單元，根據(jù)每片極片設計0.41Ah，確定3對極片組成的極片組為一致性控制單元，

6.按照產(chǎn)線的正常工藝進行生產(chǎn)，將步驟5中設定的控制單元作為檢測對象。

實施例2

一種提高鋰離子電池一致性的制備方法，其包括如下步驟：

(1)合漿，分別檢測正極漿料和負極漿料的粒度分布、密度、濃度、電阻率參數(shù)，來控制漿料的一致性；

(2)涂布，將混合均勻的正極漿料涂布到正極集流體上，將混合均勻的負極漿料涂布到負極集流體上，分別檢測面密度、涂布厚度、附著力參數(shù)，來控制極片涂布每個單位面積的一致性；

(3)極片的分切，將步驟(2)得到的正極集流體和負極集流體分別進行精細的分切，分別獲得尺寸一致的正極極片和負極極片，以此控制極片之間的一致性；

(4)將切好的正極片和負極片，根據(jù)重量、吸液量、預化成的容量內(nèi)阻電壓自放電率參數(shù)進行一致性檢測；

(5)根據(jù)一致性檢測結果，對極片進行配組；

(6)配好組的極片做成一個電芯。

上述實例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。