一种挑选锂离子电池自放电大的方法与流程

文档序号:14896833发布日期:2018-07-08 07:54阅读:339来源:国知局
本发明属于锂离子电池检测
技术领域
,具体涉及一种挑选锂离子电池自放电大的方法。
背景技术
:蓄电池电压、电流、温度是蓄电池重要的运行参数,但是,这些并不能反映蓄电池内部状态。内阻作为目前国际公认的对蓄电池最有效的、测量最便捷的性能参数,能够反映蓄电池的劣化程度、容量状态等性能指标,而这些指标是电压、电流、温度等运行参数所无法反映的。电池内阻是指电流通过电池时所受到的阻力,包括欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻是由电极材料、电解液、隔膜的电阻及各部分零件的接触电阻组成;极化电阻是指正极与负极之间的电化学反应时极化引起的内阻,是电化学极化和浓差极化所引起的内阻之和。直流内阻反应的是电池内部的欧姆内阻和交流内阻之和。在测试的时候如图1所示。电池在进行高倍率放电的期间,电压瞬间下降到一个平台,然后有一个缓慢下降的过程;此阶段产生的电压压降包括了欧姆内阻引起的压降和极化作用产生的电压、荷电状态引起的电池开路电压的下降。欧姆内阻引起的压降一般维持的时间很短,一般是几毫秒;而极化作用产生的内阻一般根据电流大小,放电时间而定;在区间δu2内,引起的电池内阻主要是由于电化学反应速度小于电子运动速度及电池内物质扩散速度小于电子传输速度造成的。在电流停止后,电压快速上升,之后缓慢上升到另一个平台,表明电池内部电化学反应完成,极化作用逐渐消失。r1=δu1/i=(u1—u2)/i为电池的欧姆内阻,r2=δu2/i=(u2—u3)/i为电池的极化内阻。实际上自放电大的电池反应的本质是内部欧姆内阻和极化内阻很高。挑选自放电大的电池一般的方法为:将电池常温搁置一定天数后测试电池电压u1,然后高温(45℃~55℃)搁置一定天数后测试电池电压u2,通过压降分析出自放电大的电池。传统方法的原理为使电池经过常温及高温老化后,使电池内部副反应尽可能反应完成,将一些有问题的电池挑选出来。然而,由于生产效率的要求,高温和常温老化的时间有所要求,要求尽量压缩挑选低压电池的天数,这样一来,会导致内部反应不完全就进行配组,进而导致后期出现低压配组,电池电压一致性出现问题,导致电池模块失效。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种挑选锂离子电池自放电大的方法,用以解决现有技术中挑选自放电大的电池时费时、效率低的问题。为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:本发明提供了一种挑选锂离子电池自放电大的方法,包括如下方案:方案一,包括如下步骤:通过恒流充电使待测试的各个电池达到满电电压,再通过恒压充电使各个电池充满电;通过第一倍率电流对各个电池放电,使各个电池共同放电到设定荷电状态;通过第二倍率电流对各个电池持续放电设定时间,并计算每个电池的直流内阻;第二倍率电流大于第一倍率电流;根据直流内阻的大小来挑选自放电大的锂离子电池;直流内阻越大,自放电越大。方案二,在方案一的基础上,所述第一倍率电流为0.55~3c,c表示锂离子电池的实际容量。方案三,在方案一的基础上,所述第二倍率电流为5~10c,c表示锂离子电池的实际容量。方案四,在方案一的基础上,所述设定时间为2~10s。方案五、六、七、八,分别在方案一、二、三、四的基础上,所述电池的直流内阻为:其中,r为电池的直流内阻,u2为通过第二倍率电流对电池持续放电前的电池的电压,u1为通过第二倍率电流对电池持续放电后的电池的电压,i为第二倍率电流。方案九,在方案一的基础上,根据直流内阻的大小,以0.2mω为间隔,将待测试的各个电池进行分组。方案十,在方案一的基础上,通过第二倍率电流进行放电后的电池的荷电状态为30%~80%。本发明的有益效果:本发明的挑选锂离子电池自放电大的方法,在测试得到一组电池的直流内阻后,根据这些电池直流内阻的大小来挑选出来自放电大的电池;而且,直流内阻越大,自放电越大。与现有技术相比,无需通过常温搁置,便可挑选出自放电大的电池,从而有效节省了测试时间。而且,通过该测试方法来挑选自放电大的电池,结果可靠性强,具有较高的实用价值。附图说明图1是直流内阻测试原理图;图2是测试结果图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚,下面结合附图及实施例,对本发明作进一步的详细说明。本发明的挑选锂离子电池自放电大的方法,首先,对于待测试的各个电池,通过恒流充电使各个电池达到满电电压,再通过恒压充电使各个电池充满电。然后,通过0.55~3c的小倍率电流对各个电池进行放电,使各个电池共同放电到设定的荷电状态。其中,c表示锂离子电池的实际容量。接着,通过5~10c的大倍率电流继续对各个电池进行放电,每个电池持续放电相同的时间,该时间可为2~10s,使得每个电池在放电结束时的荷电状态为30%~80%不等。此时,计算每个电池的直流内阻:其中,r为电池的直流内阻,u2为通过大倍率电流对该电池持续放电前的电池的电压,u1为通过大倍率电流对电池持续放电后的电池的电压,i为大倍率电流。最后,根据测量得到的各个电池的直流内阻的大小,来挑选自放电大的电池。而且,直流内阻越大,自放电越大。而且,可将这些个电池以0.2mω为间隔进行分组。现举一个具体实例来对本发明的挑选锂离子电池自放电大的方法进行补充说明。现随机选取五只10amh分容后的电池按照上述方法进行直流内阻的测试。首先,对电池进行定容工步,工步如下表1所示。也就是说,以1c恒流充电使这五只电池达到满电电压4.2v,再通过恒压充电使这五只电池达到充满电。表1容量标定工步表序号工步名称工步时间容量(ah)电压电流1搁置5min2恒流充电4.21c3恒压充电4.20.1c(截止电流)4结束接着,对每个电池按照如表2的步骤进行直流内阻的测试。即:对每个电池先搁置5min,然后对其以1c恒流充电,充到满电电压4.2v,再搁置5min,对100%soc状态的电池以7c恒流放电5s,搁置60min,再以1c对其进行恒流充电,充到4.2v,再搁置5min,再以1c对其放20%soc的电量,搁置5min,此时电池放电到80%soc的状态,等等,以下步骤不再赘述。表2直流内阻测试工步表接着,在上述过程中记录放电前的电压和放电后的电压,计算其直流内阻,汇总如表3所示。表3测试数据表最后,将上述得到的数据进行汇总,得到如图2所示的结果。可看出,有3只电池的走向是一致的,对应的为正常电芯1、正常电芯2和正常电芯3。其余两只电池的走向与这3只不同,分别为析锂电芯和黑斑电芯。故这两只为自放电大的电池。另外,需说明的是,在测试之前,并不知道这五只电池哪个为正常的,哪个为自放电大的,正常电芯1、正常电芯2、正常电芯3、析锂电芯和黑斑电芯为测试后得出的结论。而且,按照常规挑选k值的方法,将这五只电池常温加高温搁置后电芯的k值如下表4所示,也可验证其结果。表4五只电池的k值表析锂电芯黑斑电芯正常电芯1正常电芯2正常电芯34.24.93.23.53.4尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。当前第1页12
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