一种电芯分选方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及电池测试技术，尤其涉及一种电芯分选方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在电池包的生产过程中需要采用一致性较高的电芯组成电池模组，以保证电池包的正常使用，目前主要通过电芯分选工艺筛选出具有一致性的电芯。
3.电芯分选可以分为静态分选和动态分选，其中静态分选是锂电池行业的首要分选办法，静态分选中，需要测定电芯的k值、容量、内阻、开路电压等，依据上述参数的数值，对电芯进行分选。静态分选存在如下缺陷：参数获取难度大，需要经过多道工序，导致整个分选工艺周期长；无法反应电池工作进程中的参数特点，无法准确概括电芯的未来特性。


技术实现要素：

4.本发明提供一种电芯分选方法、装置、设备及存储介质，以达到简化电芯分选工艺流程的目的。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种电芯分选方法，包括：
6.获取化成电压记录数据，确定所述化成电压记录数据中的第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压；
7.确定所述第一电压拐点至所述第二电压拐点之间的第一电压上升速率，确定所述第二电压拐点至所述化成终止电压之间的第二电压上升速率；
8.获取第一放电阶段结束后的第一开路电压，获取第二放电阶段结束后的第二开路电压，获取第三放电阶段结束后的第三开路电压；
9.根据所述第一开路电压、第二开路电压确定第一开路电压差，根据所述第二开路电压、第三开路电压确定第二开路电压差；
10.根据所述化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选。
11.可选的，所述第一电压拐点的范围为1.8v～2.2v；
12.所述第二电压拐点的范围为2.8v～3.2v；
13.所述化成终止电压的范围为3.6v～4.0v。
14.可选的，所述第一放电阶段包括电芯由所述化成终止电压放电至设定soc值。
15.可选的，所述第二放电阶段包括电芯在第一温度条件下静置第一时长。
16.可选的，所述第三放电阶段包括电芯在第二温度条件下静置第二时长。
17.可选的，根据所述化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选包括：
18.根据所述化成终止电压进行一次分选，根据所述第一电压上升速率以及第二电压上升速率进行二次分选，根据所述第一开路电压差以及第二开路电压差进行三次分选。
19.可选的，所述设定soc值为2％～7％soc。
20.第二方面，本发明实施例还提供了一种电芯分选装置，包括电芯分选单元，所述电芯分选单元用于：
21.获取化成电压记录数据，确定所述化成电压记录数据中的第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压；
22.确定所述第一电压拐点至所述第二电压拐点之间的第一电压上升速率，确定所述第二电压拐点至所述化成终止电压之间的第二电压上升速率；
23.获取第一放电阶段结束后的第一开路电压，获取第二放电阶段结束后的第二开路电压，获取第三放电阶段结束后的第三开路电压；
24.根据所述第一开路电压、第二开路电压确定第一开路电压差，根据所述第二开路电压、第三开路电压确定第二开路电压差；
25.根据所述化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选。
26.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
27.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例记载的电芯分选方法。
28.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例记载的电芯分选方法。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出一种电芯分选方法，该方法中，获取电芯化成时的化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率，电芯放电时的第一开路电压差以及第二开路电压差，根据化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选，电芯分选时采用的数据的获取难度低，获取效率高，可以缩减电芯分选的工艺流程。
附图说明
30.图1是实施例中的电芯分选方法流程图；
31.图2是实施例中的电子设备结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
33.实施例一
34.图1是实施例中的电芯分选方法流程图，参考图1，电芯分选方法包括：
35.s101.获取化成电压记录数据，确定化成电压记录数据中的第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压。
36.本实施例中，电芯分选方法适用于完成化成的电芯，即在对电芯分选前，电芯应首先经过化成。
37.示例性的，本实施例中，化成电压记录数据为电芯化成过程中记录的电芯电压变化数据。
38.示例性的，本实施例中，在时间轴上，第一电压拐点前后的电芯电压变化率不同，第二电压拐点前后的电芯电压变化率不同。
39.示例性的，本实施例中，对确定第一电压拐点、第二电压拐点的方式不做具体限定，例如，针对化成电压曲线，可以基于导数的定义求解离散区间内的曲线变化率，进而确定上述电压拐点。
40.示例性的，本实施例中，采用化成终止电压表示化成结束时，电芯的开路电压。
41.示例性的，本实施例中，在时间轴上，第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压顺序出现，且数值上，第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压依次增大。
42.示例性的，在一种可实施方案中，第一电压拐点的范围为1.8v～2.2v，第二电压拐点的范围为2.8v～3.2v，化成终止电压的范围为3.6v～4.0v。
43.s102.确定第一电压拐点至第二电压拐点之间的第一电压上升速率，确定第二电压拐点至化成终止电压之间的第二电压上升速率。
44.示例性的，本实施例中，通过如下方式确定第一电压上升速率：
[0045][0046]
上式中，k1为第一电压上升速率，v1为第一电压拐点，v2为第二电压拐点，t1为第一电压拐点与第二电压拐点之间的时长。
[0047]
示例性的，本实施例中，通过如下方式确定第二电压生成速率：
[0048][0049]
上式中，k2为第一电压上升速率，v2为第二电压拐点，v3为化成终止电压，t2为第二电压拐点与化成终止电压之间的时长。
[0050]
s103.获取第一放电阶段结束后的第一开路电压，获取第二放电阶段结束后的第二开路电压，获取第三放电阶段结束后的第三开路电压。
[0051]
示例性的，本实施例中，第一开路电压、第二开路电压、第三开路电压分别为电芯被放电时，记录的指定节点下的电芯开路电压；
[0052]
具体的，本实施例中，第一开路电压为第一放电阶段结束后的电芯开路电压，第二开路电压为第二放电阶段结束后的电芯开路电压，第三开路电压为第三放电阶段结束后的电芯开路电压。
[0053]
示例性的，本实施例中，在第一放电阶段、第二放电阶段以及第三放电阶段中，电芯的目标放电电压或者环境参数互不相同。
[0054]
示例性的，本实施例中，第一放电阶段、第二放电阶段、第三放电阶段可以为电芯由化成终止电压放电至设定soc值、高温静置电芯、低温静置电芯的排列组合。
[0055]
示例性的，在一种可实施方案中，可以设定第一放电阶段为：将电池(电芯)由化成
终止电压放电至设定soc值；设定第二放电阶段为将电池在第一温度条件下静置第一时长；设定第三放电阶段为将电池在第二温度条件下静置第二时长。
[0056]
示例性的，本方案中，设定soc值的范围为2％～7％soc，例如，可以选定设定soc值为5％soc。
[0057]
示例性的，本方案中，设定第一温度条件为高温(60～80℃)，第一时长为10小时；设定第二温度条件为低温(-40～-20℃)，第二时长为10小时。
[0058]
s104.根据第一开路电压、第二开路电压确定第一开路电压差，根据第二开路电压、第三开路电压确定第二开路电压差。
[0059]
示例性的，本实施例中，第一开路电压差根据如下公式确定：
[0060]
δocv1＝cov
2-ocv1[0061]
上式中，δocv1为第一开路电压差，ocv1为第一开路电压，cov2为第二开路电压。
[0062]
示例性的，本实施例中，第二开路电压差根据如下公式确定：
[0063]
δocv2＝cov
3-ocv2[0064]
上式中，δocv2为第二开路电压差，ocv2为第二开路电压，cov3为第三开路电压。
[0065]
s105.根据化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选。
[0066]
示例性的，本实施例中，可以根据化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差、第二开路电压差的数值大小对电芯进行分选。
[0067]
例如，可以根据化成终止电压进行一次分选，根据第一开路电压差进行二次分选，根据第二开路电压差进行三次分选，根据第一电压上升速率进行四次分选，根据第二电压上升速率进行五次分选；
[0068]
在第五次分选后，可以最终确定电芯的分选结果。
[0069]
示例性的，在一种可实施方案中，可以根据如下策略进行电芯分选：
[0070]
根据化成终止电压进行一次分选，根据第一开路电压差以及第二开路电压差进行二次分选，根据第一电压上升速率以及第二电压上升速率进行三次分选；
[0071]
在第三次分选后，可以最终确定电芯的分选结果。
[0072]
示例性的，本方案中，具体根据化成终止电压的数值进行一次分选，根据第一电压上升速率与第二电压上升速率的和进行二次分选，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和进行三次分选。
[0073]
示例性的，本方案中，基于化成终止电压对电芯进行依次分选，随后，将第一电压上升速率、第二电压上升速率作为反映出电芯的充放电效率、sei成膜好坏的依据，基于第一电压上升速率、第二电压上升速率对电芯进行二次分选，最后，将第一开路电压差以及第二开路电压差作为反映电芯化学自放电和物理自放电情况的依据，基于第一开路电压差以及第二开路电压差对电芯进行三次分选，基于上述逐层分选的方式，可以保证电芯在各个维度均具有较好的一致性，保证电芯的分选效果。
[0074]
本实施例提出一种电芯分选方法，该方法中，获取电芯化成时的化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率，电芯放电时的第一开路电压差以及第二开路电压差，根据化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选，电芯分选时采用的数据的获取难度低，获取效率高，可以缩减电芯分
选的工艺流程。
[0075]
表1是实施例中的电芯数据表，表1中的数据通过满足如下条件的电芯获取：
[0076]
电芯被放电时，设定第一放电阶段为将电池(电芯)由化成终止电压放电至5％soc；
[0077]
设定第二放电阶段为将电池在高温下静置10小时；设定第三放电阶段为将电池在低温下静置10小时。
[0078]
表1
[0079][0080][0081]
示例性的，根据表1中的数据，对电芯进行分选时，根据化成终止电压的数值进行一次分选，根据第一电压上升速率与第二电压上升速率的和进行二次分选，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和进行三次分选。
[0082]
具体的，参考表1，基于化成终止电压，将电芯分为两档，即将化成终止电压小于3.204的电芯标记为m1，其余电芯标记为m2；
[0083]
针对电芯m1，根据第一电压上升速率与第二电压上升速率的和，将电芯m1分为两档，即将和小于0.562的电芯标记为n1，其余电芯标记为n2；
[0084]
针对电芯m2，根据第一电压上升速率与第二电压上升速率的和，将电芯m2分为两档，即将和小于0.561的电芯标记为n3，其余电芯标记为n4；
[0085]
针对电芯n1，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和，将电芯n1分为两档，即将和大于4.621的电芯标记为p1，其余电芯标记为p2；
[0086]
针对电芯n2，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和，将电芯n2分为两档，即将和大于4.495的电芯标记为p3，其余电芯标记为p4；
[0087]
针对电芯n3，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和，将电芯n3分为两档，即将和大于4.532的电芯标记为p5，其余电芯标记为p6；
[0088]
针对电芯n4，根据第一开路电压差与第二开路电压差的和，将电芯n4分为两档，即
将和小于4.755的电芯标记为p7，其余电芯标记为p8。
[0089]
示例性的，经过分选，电芯最终分为8档，即p1～p8，相同档位的电芯可以认为充放电性能相同，即具有高度一致性。
[0090]
示例性的，在一种可实施方案中，在对电芯进行分选前，也可以对获取的数据进行预处理(包括化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压、第二开路电压、第三开路电压)，剔除包含异常数据(例如明显过大或过小的散点数据)的一组或多组数据，随后，进行后续的电芯分选工作。
[0091]
实施例二
[0092]
本实施例提出一种电芯分选装置，包括电芯分选单元，电芯分选单元用于：
[0093]
获取化成电压记录数据，确定化成电压记录数据中的第一电压拐点、第二电压拐点、化成终止电压；
[0094]
确定第一电压拐点至第二电压拐点之间的第一电压上升速率，确定第二电压拐点至化成终止电压之间的第二电压上升速率；
[0095]
获取第一放电阶段结束后的第一开路电压，获取第二放电阶段结束后的第二开路电压，获取第三放电阶段结束后的第三开路电压；
[0096]
根据第一开路电压、第二开路电压确定第一开路电压差，根据第二开路电压、第三开路电压确定第二开路电压差；
[0097]
根据化成终止电压、第一电压上升速率、第二电压上升速率、第一开路电压差以及第二开路电压差进行电芯分选。
[0098]
示例性的，本实施例中，电芯分选单元可以具体配置为实现实施例一中记载的任意一种电芯分选方法，其实施过程和有益效果与实施例一中记载的对应内容相同，在此不再赘述。
[0099]
实施例三
[0100]
图2示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0101]
如图2所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0102]
电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0103]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如电芯分选方法。
[0104]
在一些实施例中，电芯分选方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的电芯分选方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行电芯分选方法。
[0105]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0106]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0107]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0108]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0109]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据
服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0110]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0111]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。