本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種智能家居用鋰離子電池配組方法。
背景技術(shù):
智能家居(英文:smart home,home automation)是以住宅為平臺(tái),利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)一般需要連通外部電源才能工作。而在很多情況下,人們希望在沒有外部電源的情況下也能使用智能家居系統(tǒng)部分功能,如數(shù)據(jù)讀取,信號(hào)收發(fā)等功能。因此,需要在智能家居中內(nèi)置鋰離子電池,從而在沒有外部電源的情況下為智能家居的基本功能,如數(shù)據(jù)保存,信號(hào)收發(fā)等功能提供必要的電源。而鋰離子電池組中的鋰離子電池若出現(xiàn)容量差異,則會(huì)導(dǎo)致容量低于平均水平的鋰離子電池出現(xiàn)過充或過放的情況,嚴(yán)重影響鋰離子電池壽命,以及安全性能;現(xiàn)有技術(shù)中的鋰離子電池配組均是在出廠階段按照鋰離子電池的容量進(jìn)行配組,并沒有過多考慮鋰離子電池由于長時(shí)間使用或存儲(chǔ)導(dǎo)致的容量衰減差異所引發(fā)的配組不匹配的問題,而智能家居中的內(nèi)置鋰離子電池會(huì)經(jīng)歷長時(shí)間的存儲(chǔ)或者工作,目前沒有發(fā)現(xiàn)任何針對(duì)智能家居的配組技術(shù),并且若按照存儲(chǔ)時(shí)間進(jìn)行配組會(huì)增加電池的生產(chǎn)周期,增加成本。
有鑒于此,如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的用于智能家居系統(tǒng)鋰離子電池配組方法,以便克服現(xiàn)有鋰離子電池存在的上述缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提供了一種智能家居用鋰離子電池配組方法。本發(fā)明中配組的定義,即將符合要求的電池歸為同一組。在后期組成電池組時(shí),使用同一組電池。
具體的方案如下:
一種智能家居用鋰離子電池配組方法,
1)、選取一組鋰離子電池,充電至截止電壓,截止電壓為4.2-4.5V,測(cè)量鋰離子電池容量,并按照容量大小排序;
2)、將容量差在預(yù)定范圍A以內(nèi)的鋰離子電池配組,預(yù)定范圍A小于等于10%;
3)、在溫度為40-70攝氏度的環(huán)境下,放置10-20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍B以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍B小于預(yù)定范圍A;
4)、10-100Hz的頻率對(duì)鋰離子電池進(jìn)行脈沖放電,脈沖幅度為0.01-0.5C,直到鋰離子電池的SOC達(dá)到預(yù)定值,預(yù)定值為SOC的50-70%;
5)、在溫度為40-70攝氏度的環(huán)境下,放置10-20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍C以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍C小于預(yù)定范圍B;
6)、恒流放電至截止電壓,截止電壓為2.6-2.8V,電流為0.05-0.1C;
7)、在溫度為40-70攝氏度的環(huán)境下,放置10-20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍D以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍D小于預(yù)定范圍C;
9)、以0.1-0.5C恒流充電至截止電壓,截止電壓為4.2-4.5V;
10)、以截止電壓恒壓充電,直至充電電流小于0.01C停止;
11)、重復(fù)步驟2-10的步驟1-3次,完成最終配組。
進(jìn)一步,所述步驟1的截止電壓為4.2-4.3V
進(jìn)一步,預(yù)定范圍A為8%,預(yù)定范圍B為7%,預(yù)定范圍C為6%,預(yù)定范圍D為5%
進(jìn)一步,所述步驟6的截止電壓為2.7V;
進(jìn)一步,重復(fù)步驟2-10的步驟2次。
進(jìn)一步,其中步驟1)、5)和/或7)中的溫度為50-60攝氏度。
本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)分別在電池充滿電以及放完電兩種不同狀態(tài)下進(jìn)行儲(chǔ)存性能測(cè)試,保證電池在各個(gè)階段的性能的均一性;
(2)通過脈沖放電模仿在智能家居中電池的使用情況,并在該狀態(tài)下測(cè)量儲(chǔ)存性能測(cè)試。
(3)通過高溫短期存儲(chǔ),模擬常溫長期存儲(chǔ),從而縮短配組所需的時(shí)間。
(4)通過循環(huán)測(cè)試,以及多次配組,不僅考慮了容量性能,并且也考慮了在各種情況下的存儲(chǔ)衰減性能一致的電池配組,即使電池在使用過程中出現(xiàn)衰減,也能夠保證電池組內(nèi)電池的均一性,提高電池組的使用壽命。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明下面將通過具體的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
1)、選取1000個(gè)鋰離子電池,充電至截止電壓,截止電壓為4.5V,測(cè)量鋰離子電池容量,并按照容量大小排序;
2)、將容量差在預(yù)定范圍A以內(nèi)的鋰離子電池配組,預(yù)定范圍A等于10%;
3)、在溫度為70攝氏度的環(huán)境下,放置10小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍B以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍B為8%;
4)、10Hz的頻率對(duì)鋰離子電池進(jìn)行脈沖放電,脈沖幅度為0.5C,直到鋰離子電池的SOC達(dá)到預(yù)定值,預(yù)定值為SOC的50%;
5)、在溫度為70攝氏度的環(huán)境下,放置10小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍C以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍C為7%;
6)、恒流放電至截止電壓,截止電壓為2.6V,電流為0.1C;
7)、在溫度為70攝氏度的環(huán)境下,放置10-20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍D以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍D為6%;
9)、以0.5C恒流充電至截止電壓,截止電壓為4.5V;
10)、以截止電壓恒壓充電,直至充電電流小于0.01C停止;
11)、重復(fù)步驟2-10的步驟1次,完成最終配組。
實(shí)施例2
1)、選取一組鋰離子電池1000個(gè),充電至截止電壓,截止電壓為4.2V,測(cè)量鋰離子電池容量,并按照容量大小排序;
2)、將容量差在預(yù)定范圍A以內(nèi)的鋰離子電池配組,預(yù)定范圍A小于等于8%;
3)、在溫度為40攝氏度的環(huán)境下,放置20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍B以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍B為7%;
4)、100Hz的頻率對(duì)鋰離子電池進(jìn)行脈沖放電,脈沖幅度為0.01C,直到鋰離子電池的SOC達(dá)到預(yù)定值,預(yù)定值為SOC的70%;
5)、在溫度為40攝氏度的環(huán)境下,放置20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍C以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍C為6%;
6)、恒流放電至截止電壓,截止電壓為2.8V,電流為0.05C;
7)、在溫度為40攝氏度的環(huán)境下,放置20小時(shí),測(cè)量鋰離子電池容量,將SOC下降幅度高于15%的鋰離子電池淘汰,將同一組中的鋰離子電池按照容量大小排序,將容量差在預(yù)定范圍D以內(nèi)的鋰離子電池再次配組,預(yù)定范圍D為5%;
9)、以0.1C恒流充電至截止電壓,截止電壓為4.2V;
10)、以截止電壓恒壓充電,直至充電電流小于0.01C停止;
11)、重復(fù)步驟2-10的步驟3次,完成最終配組。
對(duì)比例1;
選取一組鋰離子電池1000個(gè),充放電循環(huán)三次,并充電至截止電壓,截止電壓為4.2V,測(cè)量鋰離子電池容量,并按照容量大小排序;
2)、將容量差在預(yù)定范圍A以內(nèi)的鋰離子電池配組,預(yù)定范圍A小于等于5%;
電池組均一性能測(cè)試,選取配組后在同一組的電池10個(gè),組成電池組,經(jīng)歷存儲(chǔ)200小時(shí)后進(jìn)行充放電循環(huán)10次、循環(huán)300次后對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行檢測(cè),查找容量衰減超過70%的電池個(gè)數(shù)。
盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹,但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。