一种锂离子电池自放电测试方法及其电池配组方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锂离子电池自放电测试方法及其电池配组方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池是目前应用最为广泛的一种能源。它具有重量轻，容量高，绿色环保，自放电小的优点，广泛用于手机、便携式数码产品，电动车、储能系统等领域。
[0003]在搁置过程中，锂离子电池会产生自放电现象，导致剩余电量的损失。国内普通的锂离子电池在常温下的月自放电率通常在3%?5%左右。电池自放电率是衡量电池寿命的一种重要的变量。虽然锂离子电池的自放电率相对于其他类型的电池较低，但是由于现在的锂离子电池越来越向多配对方向发展。在电池成组技术中，由于电池自放电现象的存在，导致电池组寿命只有单体电池寿命的30%?50%左右，提高电池分选技术、成组技术以及电池的均衡技术，这些都依赖电池自放电程度的快速测量以及分选，也是车用、储能用锂离子电池成组技术急需解决的关键问题。
[0004]目前，常规挑选自放电一致性的锂离子电池的方法是静态电压法。它是通过测试搁置前后电池的开路电位，从而计算电池的开路电压衰减率，将开路电压的衰减率作为挑选电池自放电程度的依据。但是由于某些电池虽然自放电大，但电压却长期保持不变或变化非常小，比如具有较平稳充放电平台的磷酸铁锂/石墨、磷酸铁锂/钛酸锂、镍锰酸锂/石墨、镍锰酸锂/钛酸锂等电池体系，从而无法通过其电压来判断电池自放电程度。因此需要开发一种高效的自放电检测方法来区分这类电池的自放电程度。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种锂离子电池自放电测试方法及其电池配组方法，可以准确的挑选出自放电异常的锂离子电池，并可以准确可靠的分选出自放电性能一致的电池，对其进行有效配对形成电池组，保证了电池组的整体使用寿命。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供一种锂离子电池自放电测试方法，包含以下步骤:步骤S1、将待测锂离子电池放置在室温下，然后将所述待测锂离子电池放电至预设荷电状态S0C;
步骤S2、在预设温度下将放电后的待测锂离子电池放置预设时间，然后对待测锂离子电池进行脉冲放电，测量脉冲放电结束后待测锂离子电池的瞬间反弹电位；
步骤S3、将待测锂离子电池的瞬间反弹电位与预设电池在全SOC区间的瞬间反弹电位进行对照，通过瞬间反弹电位的值确定待测锂离子电池搁置后的S0C，根据搁置后的SOC与预设荷电状态SOC的差值计算出电池的自放电率。
[0007]所述的锂离子电池为具有相对平稳的充放电电压平台的锂离子电池，包含磷酸铁锂/石墨、磷酸铁锂/钛酸锂、镍锰酸锂/石墨、镍锰酸锂/钛酸锂中的一种或几种。
[0008]所述的预设荷电状态SOC范围为20%?85%。
[0009]所述的放置预设温度范围为20°C~80°C，预设时间为I小时?6个月。
[0010]所述的脉冲放电电流大于或等于1C，脉冲放电时间为5s~60s。
[0011]本发明还提供一种基于锂离子电池自放电测试的电池配组方法，包含以下步骤:步骤S1、将待分选的多个锂离子电池和预设电池放置在室温下，然后将所述多个待分选的锂离子电池和预设电池放电至预设荷电状态S0C;
步骤S2、在预设温度下将所述多个待分选的锂离子电池和预设电池放置预设时间，分别对待分选的锂离子电池和预设电池进行脉冲放电，并分别测量脉冲放电结束后的瞬间反弹电位；
步骤S3、将待分选的锂离子电池的瞬间反弹电位与预设电池的瞬间反弹电位进行比较，将高于或等于预设电池瞬间反弹电位的待分选锂离子电池分选出来，分选出来的锂离子电池即为自放电性能一致的电池；
步骤S4、将自放电性能一致的锂离子电池进行配组连接，形成锂离子电池组。
[0012]所述的锂离子电池为具有相对平稳的充放电电压平台的锂离子电池，包含磷酸铁锂/石墨、磷酸铁锂/钛酸锂、镍锰酸锂/石墨、镍锰酸锂/钛酸锂中的一种或几种。
[0013]所述的预设荷电状态SOC范围为20%?85%。
[0014]所述的放置预设温度范围为20°C~80°C，预设时间为I小时?6个月。
[0015]所述的脉冲放电电流大于或等于1C，脉冲放电时间为5s~60s。
[0016]本发明巧妙地利用了电极材料在放电平台区域内锂离子扩散系数较小的特点，通过短时脉冲放电测试检测出电池的SOC，从而计算出电池的自放电率，并准确、可靠的分选出自放电性能一致的电池，对其进行有效配对形成电池组，保证了电池组的整体使用寿命，对检测动力储能锂离子电池体系自放电能力具有重要实践意义。
【具体实施方式】
[0017]本发明提供一种锂离子电池自放电测试方法，包含以下步骤:
步骤S1、将待测锂离子电池放置在室温下，然后将所述待测锂离子电池放电至预设荷电状态S0C(即电池的荷电深度)；
步骤S2、在预设温度下将放电后的待测锂离子电池放置预设时间，然后对待测锂离子电池进行脉冲放电，测量脉冲放电结束后待测锂离子电池的瞬间反弹电位；
步骤S3、将待测锂离子电池的瞬间反弹电位与预设电池在全SOC区间的瞬间反弹电位进行对照，通过瞬间反弹电位的值确定待测锂离子电池搁置后的S0C，根据搁置后的SOC与预设荷电状态SOC的差值计算出电池的自放电率。
[0018]所述的锂离子电池为具有相对平稳的充放电电压平台的锂离子电池，包含磷酸铁锂/石墨、磷酸铁锂/钛酸锂、镍锰酸锂/石墨、镍锰酸锂/钛酸锂中的一种或几种。
[0019]所述的预设荷电状态SOC范围为20%?85%，即电池的平衡电位处于其电压平台区域内。
[0020]所述的放置预设温度范围为20°C~80°C，预设时间为I小时?6个月。
[0021]所述的脉冲放电电流大于或等于1C，脉冲放电时间为5s~60s。
[0022]本发明还提供一种基于锂离子电池自放电测试的电池配组方法，包含以下步骤:步骤S1、将待分选的多个锂离子电池和预设电池放置在室温下，然后将所述多个待分选的锂离子电池和预设电池放电至预设荷电状态S0C; 步骤S2、在预设温度下将所述多个待分选的锂离子电池和预设电池放置预设时间，分别对待分选的锂离子电池和预设电池进行脉冲放电，并分别测量脉冲放电结束后的瞬间反弹电位；
步骤S3、将待分选的锂离子电池的瞬间反弹电位与预设电池的瞬间反弹电位进行比较，将高于或等于预设电池瞬间反弹电位的待分选锂离子电池分选出来，分选出来的锂离子电池即为自放电性能一致的电池；
步骤S4、将自放电性能一致的锂离子电池进行配组(如串联)连接，形成锂离子电池组。
[0023]所述的锂离子电池为具有相对平稳的充放电电压平台的锂离子电池，包含磷酸铁锂/石墨、磷酸铁锂/钛酸锂、镍锰酸锂/石墨、镍锰酸锂/钛酸锂中的一种或几种。
[0024]所述的预设荷电状态SOC范围为20%?85%，即电池的平衡电位处于其电压平台区域内。
[0025]所述的放置预设温度范围为20°C~80°C，预设时间为I小时?6个月。