一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电动汽车的磷酸铁锂电池的配组方法，尤其是用于串并联数较低的一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法。
【背景技术】
[0002]锂离子动力电池已逐渐应用到电动汽车行业，作为电动汽车的核心部件，动力电池组的一致性决定了电动汽车的使用寿命。动力电池组作为电动汽车的动力源，一般通过上百个或上千个单体电池以一定的串并联模式配组形成电池模块加以应用，为提高动力电池组性能，除了提高单体电池制造工艺外，还必须采用合适的配组工艺和方法，以确保动力电池的一致性。
[0003]对于电池的配组方法已有了广泛的研究，除了电压、内阻、容量等单参数配组外，多参数和动态配组方法也有了深入的研究，但由于成本过高，参数表征手段单一，实际应用性不强，而且所用电池数量少，与整车电池实际情况相差很大。
[0004]目前按照容量、内阻、电压等参数配组的方法，本质上仍属于静态配组，只能反映电池在静止状态下的情况，而动力电池组在运行过程中，以上参数均处于时刻变化的动态之中，原本趋于一致的静态过程的配组参数在电池充放电状态的实际情况下发生了很大的变化，电池与电池间的不一致性随着充放电次数的增多越发增强，严重影响了电池组的使用寿命。因此，必须引入新的参数，尽可能动态化的反映不同电芯在同样充放电条件下的一致性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，包括如下步骤:
[0008](1)以一定倍率的电流将磷酸铁锂电池放至空电态，放电的电流倍率为0.05C-0.5C ；
[0009](2)在40°C-60°C高温老化4-10天后，对老化后的电池测量电压，确定用于配组的空电电压范围为2.5V-3.05V ；
[0010](3)将选取的电池以电流倍率为0.1C-0.5C电流分容，分容的步骤为充电-放电，同步记录所有电池放电平均电压和放电容量；
[0011](4)根据所有电池的放电平均电压极差范围筛选电池，其中放电平均电压极差范围0-400mV，根据放电容量的放电容量极差范围筛选电池，进行配组。
[0012]优选地，步骤1放电的电流倍率为0.1C-0.5C。
[0013]优选地，步骤1放电的电流倍率为(λ 1C-0.33C。
[0014]优选地，步骤2中高温老化的温度为45°C -55°C，高温老化的时间为5_7天。
[0015]优选地，步骤2空电电压范围为2.75V-2.95V。
[0016]优选地，步骤3分容的电流倍率为0.33C-0.5C。
[0017]优选地，步骤3的保护电压上限为3.9V，下限为2.3V。
[0018]优选地，步骤4放电平均电压极差范围0_200mV。
[0019]优选地，步骤4放电平均电压极差范围0-100mV。
[0020]优选地，步骤4放电容量极差范围为额定配组容量的1%以内。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0022]本发明通过高温老化后的电压筛选，以及分容后的放电平均电压压差范围的控制和放电容量差范围的控制，所得到的电池经过串并联成组后，进行电性能测试时，电池组之间的放电压差有了明显的缩小，电池组的一致性有了明显提高，对于串并联数目较低的电池组的配组，有很明显的效果。
【附图说明】
[0023]图1为实施例1与对比例1的电池组放电压差对比图。
[0024]图2为实施例2与对比例2的电池组放电压差对比图。
【具体实施方式】
[0025]实施例1:
[0026]一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，包括如下步骤:
[0027](1)选取额定容量为13Ah的电池，0.05C电流放至空电，截止电流200mA ；
[0028](2) 40°C老化静置10天，按照2.5V-3.05V电压范围选取电池5000只；
[0029](3)将选取的电池以0.5C电流分容，步骤为充电-放电，最后截止电流200mA ；
[0030](4)按照相关的串并联要求对电池配组，将以上5000只电池配成供10辆电动车使用的电池组，要求每辆电动车所有串联电池组之间的放电平均电压极差彡100mV,放电容量差< 500mAho
[0031]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0032]实施例2:
[0033]一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，包括如下步骤:
[0034](1)选取额定容量为9Ah的电池，0.5C电流放至空电，截止电流200mA。
[0035](2)60°C老化静置4天，按照2.75V-2.95V电压范围选取电池5000只。
[0036](3)将选取的电池以0.1C电流分容，步骤为充电-放电，最后截止电流200mA。
[0037](4)按照相关的串并联要求对电池配组，将以上5000只电池进行筛选配成供10辆电动车使用的电池组，要求每辆电动车所有串联电池组之间的放电平均电压极差彡50mV，放电容量差< 300mAh。
[0038]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0039]从图1，图2可以看出采用本专利的配组方法后，串联电池组之间的放电压差有了明显的缩小。
[0040]实施例3:
[0041]一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，包括如下步骤:
[0042](1)选取额定容量为20Ah的电池，0.33C电流放至空电，截止电流200mA。
[0043](2) 55°C老化静置4天，按照2.5V_2.95V电压范围选取电池6500只。
[0044](3)将选取的电池以0.33C电流分容，步骤为充电-放电，最后截止电流200mA。
[0045](4)按照相关的串并联要求对电池配组，将以上6500只电池进行筛选配成供10辆电动车使用的电池组，要求每辆电动车所有串联电池组之间的放电平均电压极差彡100mV，放电容量差< 800mAh。
[0046]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0047]实施例4:
[0048]一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，包括如下步骤:
[0049](1)选取额定容量为20Ah的电池，0.1C电流放至空电，截止电流200mA。
[0050](2)45°C老化静置7天，按照2.75V-3.05V电压范围选取电池4000只。
[0051](3)将选取的电池以0.1C电流分容，步骤为充电-放电，最后截止电流200mA。
[0052](4)按照相关的串并联要求对电池配组，将以上4000只电池进行筛选配成供10辆电动车使用的电池组，要求每辆电动车所有串联电池组之间的放电平均电压极差彡200mV,放电容量差< 2Ah。
[0053]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0054]对比例1
[0055]采用传统工艺，选取额定容量为9Ah的满电电池；按照大于3.34V电压范围选取电池5000只；将选取的电池以0.5C电流分容，步骤为放电-充电-放电，最后截止电流200mA。按照相关的串并联要求对电池配组，将以上5000只电池配成供10辆电动车使用的电池组，放电容量差< lOOOmAh。
[0056]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0057]对比例2
[0058]采用传统工艺，选取额定容量为13Ah的满电电池；按照大于3.34V电压范围选取电池5000只；将选取的电池以0.5C电流分容，步骤为放电-充电-放电，最后截止电流200mA。按照相关的串并联要求对电池配组，将以上5000只电池配成供10辆电动车使用的电池组，放电容量差< lOOOmAh。
[0059]将上述完成配组的电池组串联后进行电性能测试，0.33C下进行充电-放电测试，保护电压上限为3.9V，下限为2.3V，记录放电结束30分钟后的压差。
[0060]以上所述的本发明实施例，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，包括如下步骤:(1)以一定倍率的电流将磷酸铁锂电池放至空电态，放电的电流倍率为0.05C-0.5C ; (2)在40°C-60°C高温老化4-10天后，对老化后的电池测量电压，确定用于配组的空电电压范围为2.5V-3.05V ； (3)将选取的电池以电流倍率为0.1C-0.5C电流分容，并设置保护电压上限及下限，分容的步骤为充电-放电，同步记录所有电池放电平均电压和放电容量； (4)根据所有电池的放电平均电压极差范围筛选电池，其中放电平均电压极差范围0-400mV,根据放电容量的放电容量极差范围筛选电池，进行配组。2.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤1放电的电流倍率为0.1C-0.5C。3.根据权利要求2所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤1放电的电流倍率为0.1C-0.33C。4.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤2中高温老化的温度为45°C -55°C，高温老化的时间为5-7天。5.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤2空电电压范围为2.75V-2.95Vo6.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤3分容的电流倍率为0.33C-0.5C。7.根据权利1要求所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤3的保护电压上限为3.9V，下限为2.3V。8.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤4放电平均电压极差范围0-200mV。9.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤4放电平均电压极差范围0-100mV。10.根据权利要求1所述的缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，其特征在于，步骤4放电容量极差范围为额定配组容量的1 %以内。
【专利摘要】本发明公开了一种缩小串联电池组之间放电压差的磷酸铁锂电池配组方法，将空电电池高温老化后，利用分容过程中的放电平均电压和放电容量对电池进行分档配组，从而使电动汽车电池组的放电压差有了显著降低，提高了电池组在充放电过程中的一致性，对于串并联数目较低的电池组的配组，有明显的效果。
【IPC分类】H01M10/44, H01M10/42, G01R31/36
【公开号】CN105280969
【申请号】CN201510846226
【发明人】杨乃昆, 宫璐
【申请人】合肥国轩高科动力能源有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月25日