锂氟化碳一次电池容量快速分档的方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，特别是一种锂氟化碳一次电池容量快速分档的方法。


背景技术：

2.目前，锂氟化碳一次电池同二次锂离子电池一样，需要多串并组合后使用，这就涉及到电池的一致性问题。由于一次电池的特殊性，不同于传统的二次锂离子电池可以多次充放电，从而获得电池容量，进而进行分档，其只能放电一次，电池容量真值仅能通过一次放电获得，但这也标志着电池已不可再使用。
3.在现有操作模式下，电池生产完毕后，参照原二次电池的容量分档的方法，装配完毕的电池按照预放电、ocv&ir测试(即电压内阻测试)、外观检验、分档(依据压差组差)、交付pack等工序执行。操作流程如下：
4.电池装配完毕
→
预放电
→
ocv&ir测试
→
外观检验
→
分档
→
交付pack。
5.但从实际放电测试的结果中看出，仅依据电池电压、内阻进行的分档与实际容量差异较大。换句话说，影响锂氟化碳一次电池放电容量的因素并不是或者不仅是电池电压、内阻。这就是为什么电池已分档，但多串并组合后仍有电池陆续失效的主要原因。
6.因此，目前迫切需要开发出一种方法，其可以可靠、有效地对锂氟化碳一次电池进行容量预测，实现对电池容量的筛选，从而为pack配组提供依据，降低此类不良电池流入客户端的风险。


技术实现要素：

7.本发明为了有效的解决上述背景技术中的问题，提出了一种锂氟化碳一次电池容量快速分档的方法。
8.具体技术方案如下；
9.一种锂氟化碳一次电池容量快速分档的方法，包括以下步骤：
10.第一步、对于需要测试的锂氟化碳一次电池，开发一款软件，将预先建立的模型嵌套入软件中，预设多个评价因子；
11.第二步、在每个既定的工序，收集对应评价因子的具体数据，同步录入软件中，由软件分析数据剔除不合格及离散点；
12.第三步、通过软件和模型的结合评估每只电池的容量，进而通过软件中设定的容差进行分档，从而为pack配组提供依据。
13.其中，在第一步中，所开发的软件中，从来料检验到生产过程工序，建立多个模块，每个模块下预设多个评价因子：来料检验1-3个，生产过程5-7个。
14.其中，在第一步中，来料检验因子为正极材料类型、溶剂类型、正极片水分值等，生产过程因子为每只电池对应的正极片重量、正极片烘干失重(烘干前-烘干后的重量差异)、开路电压、内阻、0.1c放电低头电压、0.1c放电某时刻的电压等。
15.其中，在第二步中，采集来料检验及生产过程中上述因子对应的具体数值后，由软
件分析数据，剔除不合格及离散点。
16.其中，在第三步中，通过因子影响度和数据分析建立回归模型，并将该模型嵌入软件中，从而直接评估出每只电池的容量。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种锂氟化碳一次电池容量快速分档的方法，其可以可靠、有效地对锂氟化碳一次电池容量进行预测，实现对锂氟化碳一次电池一致性的筛选，降低此类不良用于pack的风险，从而降低电池组流入客户端的风险，有利于提高锂氟化碳一次电池应用前景，具有重大的生产实践意义。
附图说明
18.图1为没有本发明前原方法测试的电池电压、内阻和放电容量的关系图以及相关性检验；
19.图2为本发明提供的一种锂氟化碳一次电池容量快速评估的方法的流程图；
20.图3为本发明提供的软件系统实现框图；
21.图4为本发明提供的数据拟合的容量模型；
22.图5为本发明应用于一款聚合物氟化碳锂离子电池评估的容量与放电容量真值的对比图；
23.图6为本发明中的容量值的箱线图。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固连”“固接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
27.下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。图1选取聚合物氟化碳一次电池某款型号为例，图中标示了在本发明前，原方案中ocv(电压)、ir(内阻)和放电容量的对应情况，通过相关性分析可以看出，ocv和放电容量不相关(p＝0.084＞0.05)，内阻和放电容量弱相关(p＝0.045＜0.05)，通过曲线图同样未发现ocv和ir与放电容量的关系。
28.故可以看出，现有的检测方法不满足电池分档的需要；
29.图2本发明提供了一种锂氟化碳一次电池容量快速评估的方法流程图，其包括以下步骤：
30.第一步、对于需要测试的锂氟化碳一次电池，开发一款软件，将预先建立的模型嵌套入软件中，预设多个评价因子；
31.第二步、在每个既定的工序，收集对应评价因子的具体数据，同步录入软件中，由软件分析数据剔除不合格及离散点；
32.第三步、通过软件和模型的结合评估每只电池的容量，进而通过软件中设定的容差进行分组，从而为pack配组提供依据。
33.需要说明的是，对于本发明，所述锂氟化碳一次电池优选为聚合物电池，当然，根据检测的需要，还可以是其他类型的锂氟化碳一次电池。
34.本发明第一步中，开发的一款软件实现功能如图3所示：
35.其中，来料检验模块预设1-3个因子，如图以关键因子水分值为例，通过内置的cf和溶剂型号对应水分值标准，输入测试水分值与之比较，若在其范围内则将该值上传至软件，作为模型的一个因子；
36.在本发明中，第一步来料检验预设因子中，仅以水分值作为其中一个因子为例，具体实现中可以增加或变更影响放电容量预测的因子。
37.其中，生产过程模块预设5-7个因子，如图以设置7个因子为例分别在不同工序进行数据采集。采集的数据与设定好的标准进行比较判定，且ocv、ir测试数据通过软件中六西格玛数据分析进一步剔除离散点，更好的保证数据的有效性。以上数据采集完毕合格后同步上传本发明软件系统。
38.在本发明中，具体实现中，可以根据不同厂商、不同生产工艺、不同产品特性预设不同的因子，规划不同的数据收集工序即可。举例说明：通过实验可以提前进行相关性分析，确定影响因子，及其影响程度，可以是实例中全部或者某几个的组合或者有另外替换增加的因子，都属于本发明范围。
39.图4本发明运用回归方法对所收集的因子数据进行分析，从而建立回归模型，拟合预测出每只电池的容量。
40.其中，以锂氟化碳一次聚合物某款电池型号为例。通过回归分析，对应f统计量121.03的p值是0.000＜0.05，从整体上判定回归方程是显著有效的。r-sq与r-sq(调整)很接近，说明拟合效果较好，同时拟合模型的s较小，所以模型拟合总效果较好。
41.在本发明中，还需要说明的是，锂氟化碳一次电池的电压、内阻是动态变化的，采集数据尽量在同一时间段内，且模型的建立也是有时效性的，并不是一个模型所有的都适用，需要每次都重新建立模型。故使用本发明软件采集的数据，即保证了数据的真实性、准确性、同时保证了数据的及时性，为模型的有效性、稳健性提供有力的保证。
42.在本发明中，从来料检验测试开始，软件中每个阶段均设置了时间限制，需要在规定时间内上传测试数据，一旦延时数据将无法上传。
43.图5运用本发明再次验证预测容量和真实容量的一致性，可以看出预测值和真实值基本一致，误差在可接受范围内。
44.对于本发明，具体实现上，软件数据系统对各因子的判定标准，可以按照西格玛水
平进行控制。
45.需要说明的是，应用本发明后，整个锂氟化碳一次电池的分档流程可以优化如下：
46.实验确定影响因子
→
原材料来料测试涉及的因子数据
→
测试数据上传至软件
→
电池装配中影响因子数据采集
→
测试数据上传至软件
→
ocv&ir测试
→
测试数据上传至软件
→
模型建立嵌入软件
→
分档
→
外观检验
→
交付pack。
47.因此，对于本发明，其可以在有效保证数据准确、及时的情况下，同时使前后序作业节拍均衡，达到效率最大化，且利于规模化生产，应用范围广。
48.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种锂氟化碳一次电池容量评估的方法，其可以可靠、有效地对锂氟化碳一次电池容量进行预测，实现依据容量对电池的分档筛选，降低因组合电池不一致导致失效流入客户端的风险，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
49.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。